一、GPS信号信噪比对接收机捕获性能的影响(论文文献综述)
李孟恒[1](2020)在《北斗软件接收机技术研究及系统的实现》文中指出随着第三代北斗卫星导航系统(Bei Dou System,BDS)最后全球一颗组网卫星的发射成功,标志着第三代BDS迎来了完美收官。BDS完成了从覆盖亚太到服务全球的转变,同时具有许多先进的技术比如混合星座布局、短报文通信、三频信号和二次编码等。第三代BDS的建成会为我国的综合国力带来极大的提升,一方面可以将这几年间卫星导航领域的技术进展和成果进行落地,另一方面BDS产品的定位精度会有明显的提高。同时,我国公开发布了北斗空间信号接口控制(Interface Control Document,ICD)文件,积极培育北斗系统的应用开发。因此,研究一套先进、稳定、精密的北斗接收系统显得尤为重要。本文在现有北斗接收系统的基础上,对于接收系统各个环节中的处理算法进行了深入研究和优化,最终设计并搭建了一套完整的北斗数字接收机系统。本文主要研究工作如下:(1)在卫星信号方面,本文对BDS信号和播发的导航电文进行了研究,对信号的测距码、载波以及导航电文的调制方式进行了分析研究。对各个卫星的各个信号进行了建模和仿真,建立了用于北斗卫星基带处理的本地码库。(2)在卫星信号捕获方面,分析了常用的卫星信号捕获原理并推导了捕获过程的相关公式。根据北斗信号的特点,设计并实现了接收系统的信号捕获部分。另外,本文提出了一种避免NH码跳变影响的北斗弱信号捕获算法。该算法提高了北斗软件接收机在低信噪比环境下的信号捕获能力,与补零捕获算法相比捕获灵敏度提升约1.7d B。(3)在卫星信号跟踪方面,首先对卫星信号的跟踪原理进行了分析,详细探究了跟踪设计中的两个环路:载波跟踪环和码跟踪环的原理和性能。设计并实现了一种基于锁频环、锁相环、码跟踪环互相辅助结合的完整数字跟踪环路,并且提出一种对来自同一卫星发射信号的通道进行分组绑定的辅助跟踪策略。最终对不同信噪比和不同带宽配置下的跟踪环路进行了仿真和性能分析。(4)在定位解算方面。从系统误差以及精密单点定位的原理等方面分析了定位解算过程。搭建了一套从数据文件读取到捕获、跟踪、数据预处理,再到解算定位、结果存储、结果显示的完整北斗数字接收机。使用实际接收的北斗卫星数据对接收系统性能进行了验证和分析,最终定位精度可以达到经纬度方向最大误差2cm、高程最大误差5cm。
贾步云[2](2020)在《面向共频带定位系统的定位接收机捕获和多径抑制技术研究》文中进行了进一步梳理随着移动互联网的快速发展,位置服务(Location Based Services,LBS)已成为全球新兴产业的竞争热点。移动通信网络具有带宽大、稳健性好、覆盖范围广等特点,在导航定位领域具有独特的优势,将导航和通信进行有机融合已成为导航定位技术的研究热点。北京邮电大学所提出的共频带通信导航融合系统经过多年发展,已形成了室内外无缝定位的系统性解决方案,但随着无线网络的发展以及位置服务需求的提高,共频带通信导航融合系统仍面临着进一步提升定位服务能力的挑战。本文重点研究了的共频带通信导航融合系统中定位系统接收机基带处理算法。针对共频带定位接收机所面临的有限资源下的高灵敏度高精度快速捕获问题,以及多径和非视距干扰下的高精度定位问题,本文开展了相应的关键技术研究、理论创新以及工程实践。1、针对有限资源下的高灵敏度高精度快速捕获问题,本文基于捕获中搜索域评估和检测判决两大阶段提出了基于块累加(Block Accumulation,BA)和频率补偿(Frequency Compensation,FC)的部分匹配滤波快速傅里叶变换(Partial Matched Filter-Fast Fourier Transformation,PMF-FFT)搜索域评估方法(PMF-FC-BA-FFT),基于伪随机噪声(Pseudo Random Noise,PRN)码先验信息的搜索域缩减法,以及DD-MAX/TC-CACFAR检测判决方法。三种方法联合形成了完整的高灵敏度高精度快速捕获解决方案,同时本文还对噪声和多径干扰下的检测判决方法进行了详细分析,并基于以上方法提出了捕获时间的评估指标。各方法创新性和效果如下:1)PMF-FC-BA-FFT方法利用块累加和频率补偿技术实现了有限资源下的捕获灵敏度和频率捕获精度的综合提升。其中频率补偿技术在结合双驻留(Double Dwell,DD)技术有效提升频率捕获精度的同时,也避免了后续块累加梳妆滤波器特性所导致的功率衰减以及计算资源的过度消耗。块累加技术则在有效提升信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)的同时避免了相干积分(Coherent Integration,CI)所导致的FFT频率搜索范围的大幅减小。相比基于相干积分的零拓展FFT(FFT Zero Padding,FFT-ZP)捕获方法,本方法能够在保证频率捕获范围不缩小的同时以更少的计算资源消耗实现高精度灵敏度捕获。2)基于PRN码先验信息的搜索域缩减法通过在导航电文中添加临近信源的PRN码码号信息,使得接收机可以在已完成一路信号的电文解调后获取临近信源的PRN码码号;通过读取已捕获或已跟踪信号的实时码相位信息并结合接收机可接收信号的范围和信源的布设距离,接收机可获取未捕获PRN码的相位先验信息。基于此方法接收机可大幅缩小捕获的搜索域尺寸,从而有效降低捕获时间实现快速捕获。3)DD-MAX/TC-CACFAR检测判决方法将双驻留技术、最大值选择/跨门限(Maximum/Threshold Crossing,MAX/TC)技术以及单元平均恒虚警率(Cell Averaging Constant False Alarm Rate,CACFAR)技术创新性的结合,有效提升了捕获的检测判决性能,使捕获能够在干扰噪声波动的情况下保持良好且稳定的检测。同时对噪声和多径干扰下的检测判决性能进行了详细的推导和分析。分析与仿真结果表明,与现有检测判决方法相比,本方法有更高且更稳定的检测性能。4)针对捕获时间消耗的评估问题,本文利用马尔科夫链和信号流图技术,结合检测判决方法以及搜索域缩减法,给出了捕获时间的评价指标,即平均捕获时间(Mean Acquisition Time,MAT),包括单路和多路信号的捕获时间。在此基础上文本详细分析了各参数对捕获时间的影响,其中DD-MAX/TC-CACFAR检测判决方法通过降低和稳定虚警率有效减少了虚警惩罚时间(False Alarm Penalty Time,FAPT)。分析与仿真结果表明,DD-MAX/TC-CACFAR检测判决方法与搜索域缩减法的结合大幅减少了捕获时间。2、针对共频带定位系统在多径和非视距环境下定位精度降低的问题,提出了 一种基于直达径识别的序贯最大似然多径估计与误差抑制方法(Direct Path Identification-Sequential Maximum Likelihood,DPI-SML)。该方法首先在估计多径参数时综合考虑多个径所对应信号对相关峰的共同影响,使得迭代的初始化参数具有更高的准确度,同时引入广义似然比检验进行迭代控制,在有效控制了迭代次数的同时实现高精度的多径估计。然后基于对完全非视距(Complete Non-Line-Of-Sight,CNLOS)和不完全非视距(Incomplete Non-Line-Of-Sight,ICNLOS)的定义划分,提出了基于时延选择比判据的ICNLOS直达径识别方法,使得接收机能够在不完全非视距场景下实现获得更为准确的测距信息。基于典型LOS和NLOS的5G信道模型的仿真以及实测结果表明,相比现有的典型非参数化Strobe方法和参数化的MEDLL方法,DPI-SML方法能够在多径和非视距场景下实现更高精度的测距和定位。
赵玉生[3](2020)在《基于SOC的高灵敏度卫星导航接收机技术研究》文中认为随着全球导航卫星系统在许多领域的广泛应用,用户对于卫星导航接收机的性能有了更高的需求。在航海、勘探和林业等偏远的工作场景中,由于电离层折射、多径干扰或者建筑物遮挡等影响,卫星信号将会极大的衰减,使得一般的卫星导航接收机出现捕获卫星信号难、同步错误率高、易失锁等问题。因此,研究能捕获微弱卫星信号的高灵敏度卫星导航接收机是社会所需。并且SOC平台相比于其它可编程平台,具有集成度高、体积小、功耗低等优势。这能够拓宽卫星导航接收机的应用领域,并能增强我国在卫星导航领域的实力。本文对基于SOC的高灵敏度卫星导航接收机技术进行研究。首先分别对GPS、GLONASS、BDS三个卫星系统的信号结构以及导航电文帧格式进行分析;紧接着对接收机的芯片选型以及硬件架构进行了介绍;然后在对卫星信号的捕获跟踪原理以及弱卫星信号的影响因素进行分析的前提下,对比研究了几种提升信号信噪比的积分方法和克服导航电文跳变的弱信号捕获算法,针对不同卫星系统导航电文的特点,分别制定不同的捕获算法,结合先粗略捕获再精细捕获的捕获策略,实现了对三系统卫星弱信号的多普勒频移以及伪码相位的捕获。在完成对载波环与码环的分析之后,决定弱信号跟踪环路选用载波环辅助码环的方法,通过不同阶数的锁频环和锁相环两者的相互配合,实现对三卫星系统弱信号稳定持续的跟踪。最后针对弱信号位同步错误率高的问题,采用一种提升弱信号位同步正确率的算法,并对不同卫星系统分别匹配应用该算法。通过接收机的实际测试证明,文章中所应用的方法能够达到预期的目标,实现高灵敏度接收机对三系统弱卫星信号的捕获、跟踪与定位,各系统捕获灵敏度可达-143d Bm,跟踪灵敏度可达-140d Bm。通过以上研究,提高信号信噪比和解决弱信号跟踪的问题,可实现接收机对弱信号的捕获跟踪。
黄然[4](2020)在《GPS与伪卫星频分多通道接收机及抗干扰技术的研究》文中研究说明随着科学技术的发展,人们对高精度导航定位的需求日益增大。相对于其他的导航定位系统,GPS卫星定位系统依旧是使用范围最为广泛的导航技术之一。然而,在某些对精度有较高要求和信号容易受到遮挡的场景中,GPS卫星定位系统依旧存在定位精度和可靠性无法得到充分保证的应用局限性。伪卫星可以成为GPS运作当中的一项有效的补充,可以改善导航性能和几何精度,同时,伪卫星也可以独立组网。但是伪卫星与GPS卫星组合系统或独立组网应用中都存在多径效应和远近效应问题,多径效应严重会影响定位精度,远近效应影响接收机的正常工作。伪卫星可以采用TDMA技术抑制远近效应,但是对时钟同步要求很高。在GPS卫星与伪卫星组合应用的背景下,本文提出了GPS与伪卫星频分多通道接收机的技术方案,接收机可以同时互不干扰地接收GPS信号和伪卫星信号,在宽带射频前端的基础上完成接收机的设计与实现。同时,对伪卫星室内密集多径应用环境下的抗多径技术进行了研究,设计了一种双天线伪卫星抗多径的技术方案,对提高伪卫星系统抗多径性能具有较好的效果。主要内容包括:(1)针对室内伪卫星定位系统中的多径效应问题,设计了一种基于STBC(Space Time Block Coding)的双发射天线单接收天线分集抗多径衰落方案。在接收端用频域信道估计和最大似然解码获得两路独立的接收信号,并通过EGC(Equal Gain Combining)算法对这两路信号进行合并。通过MATLAB仿真验证了该方案可以有效抑制室内环境中的多径效应并显着提高信号的信噪比。(2)针对GPS与伪卫星混合定位系统应用中的远近效应问题,按照GPS信号结构和体制,完成了GPS与伪卫星频分多通道接收机总体技术方案的设计。(3)采用软件无线电设计思想和架构,以LMS6002D为宽带射频前端模块,以FPGA+DSP架构为基带信号处理模块,完成了硬件方案的设计。(4)按照总体技术方案和频分多址的设计思想,针对抗远近效应的技术要求,完成了一种频分多通道数字前端信号处理方案设计与验证,实现了频率和频谱的分割和分配以及干扰抑制。(5)在对现有信号捕获算法与跟踪算法分析的基础上,对PMF-FFT捕获算法进行改进,将差分相干累积算法、三角多项式插值算法和加窗PMF-FFT捕获算法结合,提高系统捕获概率和多普勒频率估计精度。(6)按照总体技术方案的要求,完成了GPS卫星与伪卫星频分多通道接收机软件的设计、调试与验证。(7)对GPS与伪卫星频分多通道接收机进行实验测试,测试结果验证了GPS与伪卫星频分多通道接收机设计的正确性和可行性。
高秀娜[5](2020)在《GNSS接收机抗干扰与综合性能评价的研究与实现》文中指出随着全球导航卫星系统(GNSS)的应用日益广泛,GNSS接收机技术的发展也日新月异,用户对接收机的可靠性要求越来越高,因此评价GNSS接收机性能的方法成为了卫星导航领域从业者重点研究的问题。对接收机进行客观的综合性能评价是至关重要的,而抗干扰性能的测试也是其中不可或缺的组成部分,并且至今没有得到充分的研究。因此本文完善了接收机抗干扰性能测试指标体系,建立了以AHP和FCE为基础的接收机综合性能评价算法,并开发了接收机抗干扰性能关键指标自动测试系统和接收机数据分析系统。论文的主要内容如下:第一,研究了GNSS接收机抗干扰性能关键指标的定义和测试方法。首先构建了基于GNSS信号模拟器的接收机抗干扰性能测试系统,完善了干扰抑制度和抗干扰灵敏度的定义,并详细研究了测试方法。目前看到的国内文献中,对GNSS接收机干扰恢复时间的研究甚少,本文对接收机的干扰恢复时间指标的测试方法进行详细的研究。最后分别对两个不同型号的接收机进行了测试,结果表明本文研究的接收机干扰抑制度和干扰恢复时间测试方法正确可行。第二,研究了GNSS接收机综合性能评价方法。首先选择三种类型接收机对应的测试指标并建立递阶型测试指标体系。接着研究层次分析法(AHP)和模糊综合法(FCE)两个综合评价方法,将他们融合为一个算法并应用于GNSS接收机的综合性能评价。最后对三台不同型号的接收机进行综合性能评价,评价结果符合专家的评估,证明本算法有效。第三,设计并实现了GNSS接收机抗干扰性能关键指标的自动测试系统。系统包括五大模块,分别是:PC机与仪器通信模块,测试系统主页面,干扰抑制度测试模块,抗干扰灵敏度测试模块和干扰恢复时间测试模块。通过该系统可以自动控制信号发生器产生干扰信号完成接收机的抗干扰性能指标测试。第四,设计并实现了GNSS接收机数据分析系统。系统分为四大模块,分别为数据库模块,测试数据导入模块,接收机测试数据查询与综合评价算法实现模块以及接收机数据分析与统计模块。通过该系统可以完成GNSS接收机测试数据的存储、管理和查询,可以对接收机进行综合性能评价,也可以对接收机的测试数据进行统计与分析。最后模拟了大量的数据对系统进行测试,证明GNSS接收机数据分析系统满足设计要求。本文的研究成果,可以为专业机构对GNSS接收机制定抗干扰性能测试标准规范时提供重要的技术支持,亦可对接收机进行整体性能对比时提供科学的数值依据。两个系统的建立可以方便的对接收机进行抗干扰性能测试,可以完整的保存接收机测试数据方便对接收机进行统计与分析。
董婷婷[6](2020)在《突发直接序列扩频通信系统的同步技术研究》文中指出突发通信具有发送时间不确定和短时传输的特点,因此其在应急通信等特殊场景下起着极其关键的作用。突发通信与直接序列扩频通信相结合的突发直接序列扩频通信系统,除了可以提高突发通信的抗干扰性,还可与导航系统兼容。由于突发信号相对于连续信号而言,持续时间较短,故突发直接序列扩频通信系统对同步技术有较高的要求。因此,本文以满足抢险救灾等突发事件的应急通信为背景,设计了突发直接序列扩频通信系统,并对其同步技术进行了深入研究。本文的主要内容包括:1)结合突发通信的特点和同步实现要求,设计了突发信号的帧结构,同时给出了突发直接序列扩频通信系统发射端整体设计和接收端信号同步策略。其中,接收端信号同步策略包括捕获、同步参数精细估计和稳态跟踪,是一种开环与稳态跟踪相结合的同步策略。2)在捕获基本原理的基础上,深入研究了捕获累积方法、捕获搜索方法和信号检测方法,给出了两种信号捕获方案,即基于并行码相位搜索捕获方法的捕获方案和基于PMF-FFT捕获算法的捕获方案,并对其捕获性能进行了仿真分析。其中,两种方案均使用了最大观测量与自适应门限检测法相结合的信号检测方法,可以在降低漏警概率的同时,提高捕获检测概率。3)研究了FFT频偏估计的传统算法和差分算法,并对这两种算法进行了对比仿真分析,综合考虑频偏估计误差和前导字开销,给出了适用于本系统的频偏估计方案。深入研究了载波环和码跟踪环的原理,并在FFT频偏估计的基础上,完成了载波环辅助码跟踪环的稳态跟踪以及帧同步的仿真工作。仿真表明:系统可以在信噪比为-20 dB,且前导字开销为151bit时,完成对突发信号的同步。
高扬骏[7](2020)在《卫星导航欺骗式干扰的关键技术研究》文中研究表明随着全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的应用已深入到社会生活及军事领域的各个方面,卫星导航安全也越发受到各国重视。卫星导航接收终端因接收到虚假信号而得出错误定位定时结果有可能导致灾难性后果。卫星导航欺骗式干扰技术因具有较大危害性和高度隐蔽性,逐渐成为卫星导航应用的重要威胁,也成为干扰技术研究的热点。开展卫星导航欺骗式干扰的关键技术研究,有助于理解欺骗式干扰的机理和方法,促进抗欺骗技术的研究,提升导航安全的水平。本文从信号欺骗和轨迹欺骗两个层面对卫星导航欺骗式干扰中的关键技术进行了深入研究,分析了不同信号欺骗方法对接收机时间的影响,提出了一种对处于跟踪阶段的用户导航接收机进行信号欺骗的新方法,设计了针对GNSS与惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)松组合的轨迹欺骗算法,在深入分析误差特性的基础上提出了欺骗器动力学模型改进算法。论文的主要工作与研究成果总结如下:1.针对不同场景时间欺骗对目标接收机影响仍不明确的问题,本文分析了时间欺骗中欺骗信号的功率大小、频率锁定模式对接收机钟差与钟差变化率、多普勒频率与载噪比、载波相位与接收机天线位置等参数的影响,基于美国德克萨斯大学的德州欺骗测试集(Texas Spoofing Test Battery,TEXBAT)数据对不同场景时间欺骗对接收机影响进行了验证。结果表明:接收机定时结果易受欺骗干扰的影响,不同场景时间欺骗将从不同角度有效影响接收机定时结果而不影响定位结果,欺骗信号的功率、频率锁定模式等参数是影响时间欺骗效果的重要因素。2.鉴于实际欺骗场景中难以获取目标精确位置、速度等相关信息,本文建立了欺骗信号侵入接收机环路的数学模型,深入分析了欺骗信号的功率、伪码牵引速率、载波多普勒、初始码相位差及初始载波相位差等参数对欺骗干扰效果的影响,提出了一种新的针对接收机跟踪阶段的异步牵引式信号欺骗方法。理论分析和实验结果表明:新方法既能确保欺骗信号和真实信号的载波频率差的合理性,又能满足伪码多普勒和载波多普勒的一致性关系。设计了实验平台,实验验证结果表明:在欺骗信号入侵期间仅获取目标概略位置速度信息的条件下,相比于固定载波多普勒频率信号欺骗方法,新设计的信号欺骗方法可使目标接收机信号的多普勒频率变化更为平稳,信号载噪比变化幅度平均减小75.1%,载噪比变化时间平均缩短98.8%,信号的失锁时间平均缩短47.6%,且接收机的三维坐标的变化更为平缓,提高了欺骗的隐蔽性、适用性和时效性。3.越来越多的目标载体配备了鲁棒性更强的GNSS/IMU松组合系统,且载体导航系统通常采用归一化新息平方(Normalized Innovation Squared,NIS)检测是否受到欺骗式干扰,相比于仅配备GNSS的目标载体,抵御轨迹诱骗的能力更强。本文在分析对GNSS/IMU松组合定位的欺骗机理的基础上,提出一种Kalman增益矩阵局部正则化方法,可解决引入量测偏差时误差估计偏差计算方程易病态的问题;给出的量测偏差确定方法,可避免被目标载体导航系统的NIS检测告警;提出了一种两步轨迹引导算法,使得目标载体能快速被诱导至欺骗轨迹上。实验结果证明:所提出的轨迹欺骗算法可准确快速地引导配置GNSS/IMU松组合的目标载体沿欺骗轨迹运动且能避免被NIS检测告警,具有较强的隐蔽性,实用价值高。4.当欺骗器对无人飞行器(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)存在持续观测误差时,仅通过调整欺骗器估计参数将无法有效控制误差收敛至符合阈值条件。针对这个问题,本文理论分析了欺骗器的状态估计误差对欺骗效果的影响及误差收敛条件,提出了一种适用于稳态线性二次估计器的自适应抗差估计的改进算法,使欺骗器的估计器能实时可靠地估计UAV状态信息,提高了估计器在应对观测误差时的鲁棒性,加快了误差控制的收敛速度。仿真实验表明,改进算法能使UAV的NIS值均值减小88.5%,NIS值收敛时间缩短76.3%,UAV真实轨迹误差收敛时间缩短42.3%,UAV估计轨迹误差收敛时间缩短67.4%,欺骗器估计轨迹误差收敛时间缩短33.7%,欺骗器播发轨迹误差收敛时间缩短54.8%,能有效且更隐蔽地使UAV偏离预设轨迹至欺骗轨迹。
孙振辉[8](2020)在《高动态低信噪比条件下DSSS信号接收机捕获技术的研究》文中提出近年来世界各国对临近空间产生了极大的兴趣,临近空间技术得到了迅猛发展。直接序列扩频(DSSS)技术以其良好的抗干扰、抗截获能力在临近空间高动态飞行载体的测控与信息传输系统中展现了巨大的应用前景。临近空间飞行载体所具有的高动态低信噪比的环境特性给高效可靠的扩频接收机设计带来了新的挑战。扩频接收机的关键在于实现对扩频信号的正确解扩,而解扩操作的前提首先要实现接收信号与本地信号载波频率的近似估计和伪码(PN)相位的粗同步,一旦接收信号完成信号捕获,可通过锁相等技术保持载波频率和伪码的精同步。本文主要研究高动态低信噪比条件下直接序列扩频信号的捕获技术。为了便于分析,本文建立了扩频传输系统接收DSSS信号模型,通过引入多普勒扩张因子将载波多普勒和伪码多普勒联系起来。从非相干检测器结构出发,通过公式推导和仿真分析相结合,分析了剩余载波频偏、剩余伪码相偏和多普勒扩张因子对接收信号的影响,接着通过引入高动态数学模型,分析了速度、加速度和加加速度对检测器输出的影响,并建立了多普勒扩张因子和多普勒频偏及其导数的联系。研究结果表明高动态条件下载波多普勒和伪码多普勒对信号捕获带来的影响比较显着,主要体现在相关输出的功率损耗、相关函数主瓣展宽和峰值移位等。DSSS信号模型多普勒扩张因子的存在表明载波多普勒和伪码多普勒的影响耦合在一起。现有研究工作表明在一定条件下可进行二者的解耦分析。基于这一思路,本文首先研究了大频偏低信噪比下直接序列扩频信号快速捕获算法,包括经典数字匹配滤波算法、基于频域划分的相关峰非相干累积捕获算法和基于快速傅里叶变换(FFT)的部分匹配滤波器(PMF)捕获算法,其中重点分析了PMF-FFT的算法结构、相关增益和性能参数。伪码多普勒随时间积累带来的伪码相偏会对相关输出带来功率损耗,从而削弱了捕获的性能。因此研究了伪码频偏的估计与补偿方法,包括基于不确定域划分的并行捕获方法、伪码频偏的直接估计方法。此外还研究了一种减少剩余伪码相偏效应的伪码捕获方法。最后本文针对大频偏和低信噪比的应用场景,提出了一种基于频率不确定域划分和PMF-FFT算法的并行捕获方案并给出了一种捕获头序列的设计。通过MATLAB仿真对提出的方案进行了验证,仿真结果表明该捕获方案能满足系统提出的高动态指标,并在较低的信噪比条件下也能正常工作。
师洪涛[9](2020)在《基于自适应空间陷波的北斗系统接收机抗干扰研究》文中提出自适应空间陷波技术凭借其优良的抗干扰能力为人们所关注,并广泛应用于卫星导航系统等领域,本文重点研究了基于自适应空间陷波技术的北斗卫星导航系统接收机抗干扰的相关问题。首先对处于压制式干扰下的接收机提出一种基于功率倒置算法的自适应空间陷波抗干扰方案,算法仿真结果显示能够有效抑制干扰信号;其次搭建了自适应空间陷波预处理系统的硬件平台,并对基带信号的同步算法进行了仿真;最后给出自适应空间陷波技术的改进意见。本文的主要研究成果如下:1、研究自适应空间陷波技术的抗干扰性能。首先根据接收机干扰判定准则,给出北斗系统接收机的干扰容限。其次根据功率倒置算法的工作原理,提出基于SMI方法和LMS方法的阵列天线最优权值矢量求解算法,算法从零陷方向图、抗干扰能力、收敛性能三方面进行仿真分析,归纳出算法的优势和不足。再次为改善基于LMS方法的自适应空间陷波算法收敛性能,提出两种变步长的功率倒置优化算法:分段变步长的功率倒置算法根据信号的不同处理阶段调整算法迭代步长,自适应变步长的功率倒置算法根据信号功率值的变化自动调节算法迭代步长,仿真结果表明两种优化算法均能够改善功率倒置算法的收敛性能。最后搭建了接收机空间陷波算法级联波束成形算法的抗干扰仿真系统,分析波束成形算法的工作原理,给出仿真系统结构和抗干扰测试结果。2、研究接收机自适应空间陷波抗干扰算法的硬件实现,搭建了接收机抗干扰预处理系统。介绍系统的硬件组成和工作原理,分析系统基带信号处理的时钟设计、系统硬件之间的通信问题及算法关键模块的FPGA设计。简述基带信号的同步算法原理,提出一种基于PMF-FFT算法的延长积分时间捕获算法,分析跟踪算法的工作原理和性能。3、对自适应空间陷波抗干扰技术提出改进意见,分析空时自适应滤波技术、交叉子阵的自适应空间陷波技术和惯导辅助的接收机抗干扰技术的工作原理,给出北斗抗干扰系统的频点分布和自适应空间陷波预处理系统的硬件结构调整思路。
潘毅[10](2019)在《二进制偏移载波调制信号码同步技术研究》文中研究表明随着全球导航卫星系统的高速发展及其应用越来越广泛,它已经逐渐深入到民用和军用领域的各个方面,这就对其所提供的导航、定位和授时等服务提出了更高的要求。因此,为了缓解有限的频谱资源与越来越多的导航卫星之间的矛盾,新一代全球导航卫星系统采用了二进制偏移载波(BOC)信号,它能够以频谱相互分离的方式与传统二进制相移键控(BPSK)信号实现频谱资源共享。BOC调制信号就是对BPSK基带信号再进行周期性的副载波调制。增加的副载波调制将BOC信号功率谱主瓣分裂成了两个部分,其主瓣宽度更小,使得BOC信号的抗干扰、抗多径能力更加优越。但是副载波调制也使其自相关函数产生了多个相关峰,在码同步过程中引入了模糊性。另外,实际应用中复杂的通信环境难免会引起诸多问题,比如多径效应造成码跟踪环路锁定点发生偏移;大多普勒频移是接收机与卫星之间做高速相对运动时的固有现象,使得捕获阶段的检测出现较大误差;在干扰下,接收信号的波形和频谱发生了严重的失真,造成信号无法成功捕获。所以本文针对上述问题展开了研究,其主要工作可以分为以下三个部分:(1)针对BOC信号码同步过程中的模糊性问题,本文提出了基于双时延搜索捕获算法、基于ACF卷积分解捕获算法和无模糊多径抑制码跟踪算法。对于双时延搜索捕获算法,将伪码时延和副载波时延作为两个独立变量进行处理,给出了捕获函数的精确表达式。对于基于ACF卷积分解捕获算法,BOC信号自相关函数可以写成三角形函数与脉冲串相卷积的形式,并依据这一原理提出了捕获函数和结构。对于无模糊多径抑制码跟踪算法,先设计出理想鉴相曲线,再通过本地辅助加权矩阵与输出鉴相曲线相关来无限趋近于理想鉴相曲线的方式,最终得到抗多径、无误锁点的码跟踪环路。仿真分别验证了三种无模糊算法的有效性,并给出了与其它算法的性能对比结果。(2)针对高动态下接收到的BOC信号多普勒频率以及多普勒变化率往往难以精确补偿的问题,提出了基于离散多项式相位变换(DPT)和PMF-FFT捕获算法。首先通过DPT对接收信号定阶再将载波中的高动态项降阶,然后对处理后的信号采用PMF-FFT算法进行捕获。利用线性调频信号能够在分数阶傅里叶变换(FRFT)域形成尖峰,提出了基于DPT和FRFT捕获算法。该算法建立高动态下相关结果的模型,在降阶处理后采用FRFT算法对高动态项进行估计补偿,并得到伪码相位。理论分析推导了两种算法的复杂度和性能,仿真实验给出了捕获实现结果,并和其它算法做了性能对比。(3)针对干扰下BOC信号失真难以捕获的问题,先将全相位谱分析和PMF-FFT算法相结合提出了PMF-ap FFT算法,抑制了频谱泄露从而增强了捕获性能。在宽带干扰下,通过满足无线通信系统要求的快速FRFT算法抑制了干扰,再采用PMF-ap FFT算法实现了捕获。在窄带干扰下,根据接收信号的频谱确定干扰位置,设计出调节参数能实现任意点陷波的全相位滤波器,然后通过PMF-ap FFT算法实现了干扰抑制后的信号捕获。最后,仿真证明了两个算法的有效性和优越性。
二、GPS信号信噪比对接收机捕获性能的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、GPS信号信噪比对接收机捕获性能的影响(论文提纲范文)
(1)北斗软件接收机技术研究及系统的实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 北斗系统介绍 |
1.1.2 北斗坐标系统与时间系统 |
1.1.3 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文结构 |
第二章 北斗信号的捕获算法 |
2.1 北斗信号介绍 |
2.2 卫星信号捕获原理 |
2.3 传统信号捕获算法 |
2.3.1 时间串行捕获算法 |
2.3.2 频域并行捕获算法 |
2.3.3 码相位并行捕获 |
2.4 积分算法与捕获性能评估 |
2.4.1 相干积分与非相干积分 |
2.4.2 捕获性能评估 |
2.5 北斗信号捕获算法改进 |
2.6 实验结果及验证 |
2.7 本章小结 |
第三章 北斗信号的跟踪算法 |
3.1 卫星信号跟踪原理 |
3.2 载波跟踪环 |
3.2.1 载波跟踪环原理 |
3.2.2 跟踪环性能 |
3.2.3 载波观测值提取 |
3.3 码跟踪环 |
3.4 一种同一卫星分组辅助的完整跟踪环路 |
3.5 实验与性能分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 北斗接收系统设计和实验分析 |
4.1 精密单点定位原理 |
4.2 系统介绍 |
4.2.1 总体构架 |
4.2.2 硬件前端介绍 |
4.2.3 软件介绍 |
4.2.4 运行情况展示 |
4.3 系统实验分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术成果 |
(2)面向共频带定位系统的定位接收机捕获和多径抑制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 有限资源下的高灵敏度高精度快速捕获算法 |
1.2.2 多径与非视距环境下的高精度定位 |
1.3 本文技术路线与主要研究内容 |
1.4 本文结构 |
第2章 共频带定位系统和信号体制 |
2.1 引言 |
2.2 共频带定位系统简介 |
2.3 共频带定位系统信号体制 |
2.4 共频带定位接收机基带信号处理基本结构与流程 |
2.5 本章小结 |
第3章 共频带定位系统接收机捕获算法研究 |
3.1 引言 |
3.2 高灵敏度高精度搜索域评估方法 |
3.2.1 搜索域评估方法 |
3.2.2 PMF-FC-BA-FFT搜索域评估方法 |
3.2.3 PMF-FC-BA-FFT方法性能分析 |
3.3 基于先验信息的搜索域缩减方法 |
3.3.1 基于伪随机码码号先验信息的搜索域缩减 |
3.3.2 基于伪随机码码相位先验信息的搜索域缩减法 |
3.3.3 搜索域缩减效果分析 |
3.4 高性能检测判决方法 |
3.4.1 MAX/TC检测判决方法 |
3.4.2 DD-MAX/TC-CACFAR检测判决方法 |
3.4.3 噪声与多径干扰存在下的检测概率分析 |
3.4.4 平均捕获时间推导 |
3.5 捕获性能分析与仿真 |
3.5.1 捕获过程的资源消耗 |
3.5.2 频率捕获精度分析与仿真 |
3.5.3 检测判决性能分析 |
3.5.4 平均捕获时间分析与仿真 |
3.6 本章小结 |
第4章 共频带定位系统接收机多径估计与误差抑制算法研究 |
4.1 引言 |
4.2 多径效应对接收机性能的影响 |
4.2.1 多径信号模型 |
4.2.2 多径对接收机载波环的影响 |
4.2.3 多径对接收机码环的影响 |
4.3 基带多径抑制方法 |
4.3.1 非参数化多径抑制方法 |
4.3.2 参数化多径估计方法 |
4.4 DPI-SML多径估计与误差抑制方法 |
4.4.1 DPI-SML多径识估计与误差抑制方法 |
4.4.2 仿真结果与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 共频带定位系统接收机性能测试与验证 |
5.1 引言 |
5.2 定位接收机架构和测试平台 |
5.2.1 定位接收机硬件架构 |
5.2.2 定位接收机软件架构 |
5.2.3 实验平台与测试环境 |
5.3 捕获算法性能测试与分析 |
5.3.1 捕获灵敏度测试 |
5.3.2 频率捕获精度测试 |
5.3.3 捕获时间测试 |
5.4 多径估计与误差抑制算法性能测试与分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
攻读学位期间申请的专利目录 |
(3)基于SOC的高灵敏度卫星导航接收机技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容及结构 |
第二章 原理和总体方案 |
2.1 卫星信号与其导航电文 |
2.1.1 GPS信号结构与导航电文 |
2.1.2 GLONASS信号结构与导航电文 |
2.1.3 BDS信号结构与导航电文 |
2.2 卫星信号的捕获、跟踪原理 |
2.2.1 信号的捕获 |
2.2.2 信号的跟踪 |
2.3 接收机系统架构 |
2.4 接收机硬件架构 |
2.4.1 技术指标 |
2.4.2 芯片选型 |
2.4.3 硬件架构 |
第三章 弱信号捕获技术研究 |
3.1 信号强度影响因素 |
3.2 信噪比提高方法 |
3.2.1 相干积分 |
3.2.2 非相干累加 |
3.2.3 差分相干积分法 |
3.3 弱信号捕获 |
3.3.1 半比特积分 |
3.3.2 全比特积分 |
3.3.3 多重数据位循环相关 |
3.4 捕获算法以及捕获策略的确定 |
3.4.1 GPS系统捕获算法 |
3.4.2 BDS系统捕获算法 |
3.4.3 GLONASS系统捕获算法 |
3.4.4 捕获策略 |
3.5 弱信号捕获结果分析 |
第四章 弱信号跟踪与比特同步研究 |
4.1 载波跟踪环路研究 |
4.1.1 相位锁定环路 |
4.1.2 载波跟踪环路实现 |
4.2 码跟踪环路研究 |
4.2.1 码环分析 |
4.2.2 码跟踪环路实现 |
4.3 弱信号跟踪测试 |
4.4 弱信号比特同步研究 |
第五章 结论与展望 |
5.1 课题总结 |
5.2 结论 |
5.3 课题展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(4)GPS与伪卫星频分多通道接收机及抗干扰技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
§ 1.1 研究背景及意义 |
§ 1.2 国内外发展现状 |
§ 1.3 研究目标及意义 |
§ 1.4 论文研究内容及章节安排 |
§ 1.4.1 研究内容 |
§ 1.4.2 章节安排 |
第二章 基于STBC的伪卫星系统抗多径方案的研究 |
§ 2.1 概述 |
§ 2.2 方案设计 |
§ 2.2.1 结构方案的设计 |
§ 2.2.2 分集方案的设计 |
§ 2.3 数学模型 |
§ 2.3.1 基于STBC的编码和解码模型 |
§ 2.3.2 等增益合并EGC模型 |
§ 2.3.3 性能分析 |
§ 2.4 仿真与分析 |
§ 2.5 本章小结 |
第三章 GPS与伪卫星频分多通道接收机总体方案的设计 |
§ 3.1 主要功能及总体技术方案 |
§ 3.1.1 主要功能 |
§ 3.1.2 总体结构方案 |
§ 3.2 接收机各单元功能及技术要求 |
§ 3.2.1 天线参数及技术要求 |
§ 3.2.2 射频前端参数及技术要求 |
§ 3.2.3 数字信号处理模块参数及技术要求 |
§ 3.2.4 无线数传收发器参数及技术要求 |
§ 3.3 信号结构与参数 |
§ 3.3.1 信号体制 |
§ 3.3.2 载波频率及划分 |
§ 3.3.3 CA码及分配 |
§ 3.3.4 导航电文 |
§ 3.4 本章小结 |
第四章 频分多通道数字前端的中频信号处理方案的设计 |
§ 4.1 概述 |
§ 4.2 技术方案设计 |
§ 4.2.1 结构方案设计 |
§ 4.2.2 技术参数和指标 |
§ 4.3 通道滤波器参数设计 |
§ 4.3.1 低通滤波器设计 |
§ 4.3.2 带通滤波器设计 |
§ 4.4 复相位旋转数字下变频 |
§ 4.5 仿真验证 |
§ 4.6 本章小结 |
第五章 基带信号处理关键算法的分析与研究 |
§ 5.1 概述 |
§ 5.2 信号捕获算法的分析与改进 |
§ 5.2.1 滑动相关信号捕获算法分析 |
§ 5.2.2 PMF-FFT捕获算法分析 |
§ 5.2.3 基于三角多项式插值的PMF-FFT捕获算法的分析及改进 |
§ 5.3 信号跟踪算法分析与选择 |
§ 5.3.1 典型信号跟踪环路 |
§ 5.3.2 载波跟踪环 |
§ 5.3.3 伪码跟踪环 |
§ 5.3.4 信号环路跟踪方案的选取 |
§ 5.4 本章小结 |
第六章 频分多通道接收机软硬件设计 |
§ 6.1 硬件方案的设计 |
§ 6.1.1 硬件结构方案的设计 |
§ 6.1.2 射频前端LMS6002D模块 |
§ 6.1.3 数字信号处理硬件平台的选择 |
§ 6.1.4 无线数传收发器 |
§ 6.2 接收信号处理软件设计 |
§ 6.2.1 软件结构设计 |
§ 6.2.2 信号采集与频分多通道前端数字信号处理设计 |
§ 6.2.3 复相位旋转数字下变频设计 |
§ 6.2.4 码相关模块 |
§ 6.2.5 信号捕获模块 |
§ 6.2.6 信号跟踪模块 |
§ 6.2.7 同步模块 |
§ 6.2.8 载波相位观测量采集模块 |
§ 6.2.9 无线数传收发器串口通信 |
§ 6.3 本章小结 |
第七章 接收机调试与测试 |
§ 7.1 测试环境与方案 |
§ 7.1.1 测试环境的搭建 |
§ 7.1.2 测试设备及软件 |
§ 7.1.3 测试方案 |
§ 7.2 接收机测试 |
§ 7.2.1 射频前端测试 |
§ 7.2.2 基带环路测试 |
§ 7.2.3 导航电文相干解调测试 |
§ 7.3 伪卫星独立系统测试 |
§ 7.3.1 静态测试 |
§ 7.3.2 动态测试 |
§ 7.4 GPS卫星独立系统测试 |
§ 7.5 GPS卫星与伪卫星组合测试 |
§ 7.6 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
§ 8.1 总结 |
§ 8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
(5)GNSS接收机抗干扰与综合性能评价的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题来源及意义 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 课题意义 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 GNSS接收机的抗干扰性能关键指标测试方法的研究 |
2.1 GNSS接收机测试指标 |
2.2 GNSS接收机抗干扰测试系统 |
2.2.1 测试系统的比较与选择 |
2.2.2 GNSS信号模拟器 |
2.2.3 抗干扰测试系统的构建 |
2.3 接收机抗干扰性能关键指标的测试方法 |
2.3.1 干扰抑制度和抗干扰灵敏度 |
2.3.2 干扰恢复时间 |
2.4 测试验证 |
2.4.1 干扰抑制度测试结果 |
2.4.2 干扰恢复时间测试结果 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于AHP+FCE的 GNSS接收机综合性能评价的研究 |
3.1 综合评价方法 |
3.1.1 评价指标选取原则 |
3.1.2 评价方法的选取 |
3.2 GNSS接收机评价指标体系 |
3.2.1 GNSS接收机分类 |
3.2.2 评价指标的确定 |
3.2.3 评价指标的测试方法 |
3.3 GNSS接收机综合性能评价算法 |
3.3.1 AHP+FCE综合评价算法的设计 |
3.3.2 GNSS接收机综合性能评价算法的实现 |
3.4 GNSS接收机综合评价算法验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于Lab VIEW的接收机抗干扰性能指标自动测试系统 |
4.1 自动测试系统的设计 |
4.1.1 系统功能设计 |
4.1.2 系统模块化设计 |
4.2 PC机与仪器通信模块 |
4.3 测试系统主界面 |
4.3.1 信息输入子模块 |
4.3.2 测试项目选择子模块 |
4.3.3 测试报表生成子模块 |
4.4 干扰抑制度测试 |
4.4.1 干扰抑制度直接测试子模块 |
4.4.2 NMEA数据解析与干扰抑制度测试子模块 |
4.5 抗干扰灵敏度测试模块 |
4.6 干扰恢复时间测试模块 |
4.7 本章小结 |
第5章 GNSS接收机数据分析系统的设计与实现 |
5.1 数据分析系统的设计 |
5.1.1 系统功能分析 |
5.1.2 系统模块化设计 |
5.1.3 系统程序设计 |
5.2 系统数据库的设计与实现 |
5.3 测试数据导入模块 |
5.4 接收机数据查询与综合性能评价模块 |
5.4.1 接收机数据查询子模块 |
5.4.2 接收机综合性能评价子模块 |
5.5 接收机数据统计与分析模块 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术成果 |
致谢 |
(6)突发直接序列扩频通信系统的同步技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文结构及内容安排 |
第二章 直接序列扩频通信基础及扩频码优选 |
2.1 扩频通信理论基础 |
2.1.1 处理增益与干扰容限 |
2.2 直接序列扩频通信系统 |
2.3 伪随机序列 |
2.3.1 m序列 |
2.3.2 Gold码 |
2.3.3 扩频码的性能评价准则 |
2.4 扩频码优选 |
2.5 本章小结 |
第三章 突发直接序列扩频通信系统同步策略 |
3.1 突发通信系统的特点及设计要求 |
3.2 前导字设计 |
3.3 突发直接序列扩频通信系统 |
3.3.1 发送端整体设计 |
3.3.2 接收端信号同步策略 |
3.4 本章小结 |
第四章 捕获算法设计与仿真 |
4.1 捕获基本原理 |
4.2 捕获累积方法 |
4.2.1 相干累积 |
4.2.2 非相干累积 |
4.3 捕获搜索方法 |
4.3.1 并行码相位搜索捕获方法 |
4.3.2 PMF-FFT捕获算法 |
4.4 信号检测方法 |
4.5 信号捕获方案设计 |
4.5.1 基于并行码相位搜索捕获方法的捕获方案 |
4.5.2 基于PMF-FFT捕获算法的捕获方案 |
4.6 本章小结 |
第五章 同步参数的精细估计与稳态跟踪仿真设计 |
5.1 同步参数的精细估计 |
5.1.1 FFT频偏估计 |
5.1.2 性能仿真分析 |
5.2 稳态跟踪 |
5.2.1 载波跟踪环 |
5.2.2 码跟踪环 |
5.2.3 跟踪环路的完整结构 |
5.3 同步参数精细估计及稳态跟踪方案 |
5.4 帧同步 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)卫星导航欺骗式干扰的关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 欺骗式干扰的分类和典型案例 |
1.2.1 欺骗干扰的分类 |
1.2.2 欺骗干扰的典型案例 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 信号欺骗方法 |
1.3.2 轨迹欺骗方法 |
1.4 论文研究内容及组织结构 |
第二章 欺骗式干扰技术基本理论 |
2.1 欺骗信号功率控制理论 |
2.1.1 噪声基底估计 |
2.1.2 捕获性能分析 |
2.1.3 约束条件分析 |
2.2 跟踪环路信号欺骗方法 |
2.2.1 跟踪阶段信号欺骗模型 |
2.2.2 牵引式信号欺骗方法 |
2.3 欺骗器和UAV动力学模型 |
2.3.1 UAV动力学模型 |
2.3.2 欺骗器动力学模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 信号欺骗方法 |
3.1 时间欺骗影响分析 |
3.1.1 时间欺骗模型 |
3.1.2 TEXBAT场景设置 |
3.1.3 实验数据分析 |
3.2 跟踪阶段异步牵引式信号欺骗方法 |
3.2.1 欺骗信号功率 |
3.2.2 伪码牵引速率 |
3.2.3 伪码多普勒与载波多普勒关系设计 |
3.3 实验分析 |
3.3.1 固定载波多普勒频率信号欺骗方法 |
3.3.2 新的异步牵引式信号欺骗方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 针对GNSS/INU松组合的轨迹欺骗算法 |
4.1 GNSS/IMU松组合模型 |
4.2 量测偏差对GNSS/IMU松组合影响分析 |
4.3 轨迹欺骗算法 |
4.3.1 Kalman增益矩阵局部正则化法 |
4.3.2 针对NIS检测 |
4.3.3 两步轨迹引导算法 |
4.4 实验分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 欺骗器动力学模型改进算法设计及误差分析 |
5.1 误差特性分析 |
5.1.1 误差影响分析 |
5.1.2 误差收敛性分析 |
5.2 欺骗器估计器改进算法 |
5.3 实验分析 |
5.3.1 参数设置和轨迹设计 |
5.3.2 欺骗器未使用改进算法的实验 |
5.3.3 欺骗器使用改进算法的实验 |
5.3.4 改进算法对误差收敛效果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 进一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简历 |
(8)高动态低信噪比条件下DSSS信号接收机捕获技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与分析 |
1.2 国内外研究历史及现状 |
1.2.1 对高动态问题的研究 |
1.2.2 对低信噪比问题的研究 |
1.3 主要工作内容与结构安排 |
第二章 DSSS信号接收机捕获技术基础 |
2.1 直接序列扩频技术 |
2.2 DSSS信号模型 |
2.3 信号捕获中的估计与检测问题 |
2.4 最大似然(ML)检测器 |
2.5 信号跟踪中的码跟踪环 |
2.6 本章小结 |
第三章 高动态条件下捕获问题的研究 |
3.1 DSSS信号模型各参数的影响 |
3.1.1 剩余载波频偏的影响 |
3.1.2 剩余伪码相偏的影响 |
3.1.3 多普勒扩张因子的影响 |
3.2 高动态条件下载波频偏及其导数 |
3.2.1 高动态轨迹的定义 |
3.2.2 系统频偏范围估算 |
3.2.3 高动态轨迹高阶导数的仿真分析 |
3.3 伪码多普勒随时间的积累 |
3.4 本章小结 |
第四章 高动态低信噪比下捕获算法研究 |
4.1 大频偏低信噪比下快速捕获算法研究 |
4.1.1 经典数字匹配滤波捕获算法 |
4.1.2 基于频域划分的相关峰非相干累积捕获算法 |
4.1.3 基于FFT的 PMF捕获算法 |
4.2 伪码频偏的估计与补偿 |
4.2.1 基于不确定域划分的并行捕获方法 |
4.2.2 伪码频偏的直接估计方法 |
4.3 减少剩余伪码相偏效应的伪码捕获算法 |
4.4 本章小结 |
第五章 捕获算法设计和仿真 |
5.1 仿真系统参数设置 |
5.2 捕获方案设计 |
5.2.1 频率不确定域的划分 |
5.2.2 PMF-FFT算法设计与分析 |
5.2.3 捕获头序列格式 |
5.3 仿真结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 后续研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)基于自适应空间陷波的北斗系统接收机抗干扰研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 相关技术研究现状 |
1.2.1 干扰来源 |
1.2.2 接收机抗干扰算法 |
1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
第二章 卫星导航系统接收机抗干扰技术理论基础 |
2.1 卫星导航系统简述 |
2.1.1 GPS系统简介 |
2.1.2 北斗卫星导航系统简介 |
2.2 北斗卫星导航系统原理 |
2.2.1 导航信号调制 |
2.2.2 测距码生成 |
2.2.3 导航电文 |
2.2.4 接收机原理 |
2.3 自适应空间陷波抗干扰技术理论 |
2.3.1 接收机阵列天线模型 |
2.3.2 自适应空间陷波技术原理 |
2.3.3 最优化准则 |
2.4 自适应滤波算法 |
2.4.1 最小方差无失真响应算法 |
2.4.2 采样矩阵求逆算法 |
2.4.3 递推最小二乘算法 |
2.4.4 最小均方误差算法 |
2.4.5 算法性能对比 |
第三章 卫星导航系统接收机抗干扰算法仿真 |
3.1 接收机干扰容限 |
3.1.1 卫星导航系统干扰容限 |
3.1.2 接收机干扰判定准则 |
3.1.3 北斗系统接收机干扰容限 |
3.2 功率倒置算法 |
3.2.1 基于线性约束最小方差准则的功率倒置算法 |
3.2.2 性能仿真 |
3.3 改进功率倒置算法 |
3.3.1 分段变步长功率倒置算法 |
3.3.2 自适应变步长功率倒置算法 |
3.4 接收机抗干扰仿真系统 |
3.4.1 波束成形算法 |
3.4.2 系统结构与性能仿真 |
第四章 接收机自适应空间陷波预处理系统 |
4.1 系统硬件结构框图及原理概述 |
4.1.1 系统结构框图 |
4.1.2 系统工作原理概述 |
4.2 基带信号处理关键模块 |
4.2.1 系统时钟设计 |
4.2.2 系统硬件通信问题 |
4.2.3 系统算法FPGA实现 |
4.3 基带信号同步算法 |
4.3.1 基带信号同步原理 |
4.3.2 捕获算法及性能仿真 |
4.3.3 跟踪算法及性能仿真 |
第五章 接收机自适应空间陷波抗干扰系统改进意见 |
5.1 自适应空间陷波技术的改进意见 |
5.1.1 空时自适应滤波技术 |
5.1.2 交叉子阵的自适应空间陷波技术 |
5.1.3 惯导辅助接收机抗干扰 |
5.2 自适应空间陷波预处理系统改进意见 |
5.2.1 接收机抗干扰系统频点规划 |
5.2.2 硬件系统调整 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)二进制偏移载波调制信号码同步技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 捕获技术的研究现状 |
1.2.2 码跟踪技术的研究现状 |
1.3 论文主要研究工作 |
1.4 论文结构安排 |
1.4.1 论文组织结构 |
1.4.2 论文章节安排 |
2 BOC调制机理及其捕获跟踪算法分析 |
2.1 BOC信号调制机理及其特性 |
2.2 BOC衍生信号调制机理及其特性 |
2.2.1 MBOC调制机理及其特性 |
2.2.2 DBOC调制机理及其特性 |
2.3 捕获和码跟踪算法 |
2.3.1 直扩信号捕获算法 |
2.3.2 BOC信号捕获算法 |
2.3.3 码跟踪算法 |
2.4 本章小结 |
3 BOC调制信号无模糊捕获和码跟踪算法 |
3.1 引言 |
3.2 基于双时延搜索BOC信号无模糊捕获算法 |
3.2.1 算法原理 |
3.2.2 算法性能和复杂度分析 |
3.2.3 算法框图和流程 |
3.2.4 仿真实验与结果分析 |
3.3 基于ACF卷积分解BOC信号无模糊捕获算法 |
3.3.1 算法原理 |
3.3.2 算法性能和复杂度分析 |
3.3.3 算法框图和流程 |
3.3.4 仿真实验及结果分析 |
3.4 无模糊多径抑制码跟踪算法 |
3.4.1 多径信道下码鉴相曲线 |
3.4.2 跟踪环路误差分析和结构图 |
3.4.3 仿真实验和结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 高动态下BOC调制信号捕获算法 |
4.1 引言 |
4.2 基于DPT和加窗PMF-FFT高动态捕获算法 |
4.2.1 高动态下BOC信号模型 |
4.2.2 DPT原理和信号阶数确定 |
4.2.3 加窗PMF-FFT算法分析 |
4.2.4 算法框图和流程 |
4.2.5 仿真实验和结果分析 |
4.3 基于DPT和 FRFT高动态捕获算法 |
4.3.1 高动态下BOC信号相关结果 |
4.3.2 FRFT算法 |
4.3.3 算法信噪比和计算量 |
4.3.4 算法框图和流程 |
4.3.5 仿真实验和结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 干扰下BOC调制信号捕获算法 |
5.1 引言 |
5.2 基于PMF-apFFT的 BOC信号捕获算法 |
5.2.1 全相位预处理 |
5.2.2 PMF-apFFT捕获算法原理 |
5.2.3 PMF-apFFT捕获算法性能和复杂度 |
5.2.4 算法框图和流程 |
5.2.5 仿真实验与结果分析 |
5.3 宽带干扰下捕获算法 |
5.3.1 问题描述 |
5.3.2 低复杂度快速FRFT算法 |
5.3.3 干扰抑制和算法流程 |
5.3.4 仿真实验和结果分析 |
5.4 窄带干扰下捕获算法 |
5.4.1 全相位滤波器设计 |
5.4.2 窄带干扰抑制 |
5.4.3 算法框图和流程 |
5.4.4 仿真实验和结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读学位期间参加的科研项目及得奖情况 |
四、GPS信号信噪比对接收机捕获性能的影响(论文参考文献)
- [1]北斗软件接收机技术研究及系统的实现[D]. 李孟恒. 广西大学, 2020(07)
- [2]面向共频带定位系统的定位接收机捕获和多径抑制技术研究[D]. 贾步云. 北京邮电大学, 2020(01)
- [3]基于SOC的高灵敏度卫星导航接收机技术研究[D]. 赵玉生. 北方工业大学, 2020(02)
- [4]GPS与伪卫星频分多通道接收机及抗干扰技术的研究[D]. 黄然. 桂林电子科技大学, 2020(04)
- [5]GNSS接收机抗干扰与综合性能评价的研究与实现[D]. 高秀娜. 北京工业大学, 2020(06)
- [6]突发直接序列扩频通信系统的同步技术研究[D]. 董婷婷. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [7]卫星导航欺骗式干扰的关键技术研究[D]. 高扬骏. 战略支援部队信息工程大学, 2020(08)
- [8]高动态低信噪比条件下DSSS信号接收机捕获技术的研究[D]. 孙振辉. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]基于自适应空间陷波的北斗系统接收机抗干扰研究[D]. 师洪涛. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [10]二进制偏移载波调制信号码同步技术研究[D]. 潘毅. 重庆邮电大学, 2019(01)