基于多波束的导航系统抗干扰技术研究及实现

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1、论文题目基于多波束的导航系统抗干扰技术研究及实现学科专业信号与信息处理学号201221020439作者姓名董祥雷指导教师李会勇教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文基于多波束的导航系统抗干扰技术研究及实现（题名和副题名）董祥雷（作者姓名）指导教师李会勇教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2014.10论文答辩日期2014.11.25学位授予单位和日期电子科技大学2014年12月31日答辩委员会主席王建国评阅人注：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据RESEARCHO

2、NNAVIGATIONANTI-JAMMINGSYSTEMBASEDONMULTI-BEAMFORMINGALGORITHMSANDITSIMPLEMENTATIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:DongXiangleiAdvisor:LiHuiyongSchool:SchoolofElectronicEngineering万方数据独

3、创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部

4、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要全球卫星导航系统利用导航卫星发射导航卫星信号，地面、海洋和空间的用户通过导航接收机享受连续、实时、高精度的定位，以及导航和授时服务。但导航接收机却很容易受到干扰而无法正确提供导航信息，这是因为导航信号达到地面之后的功率极低，且空间存在大量的电磁干扰。同时，受制于美国对全球定位系统（GPS）的控制，以及卫星导航系统在国防建设中具有重要的军事地位，世界各国都加大了对导航

5、抗干扰技术的研究。目前，导航抗干扰系统中应用比较广泛的是基于阵列信号处理的抗干扰算法。本文研究了基于多波束的阵列信号处理技术在导航抗干扰系统中的应用。首先，本文在阵列信号处理技术基础上研究了多波束形成抗干扰算法。在不同的准则约束下，对比了多波束形成算法和传统自适应滤波算法的性能，并仿真对比了在不同情况下的广义旁瓣对消算法的性能。从仿真中能够看出多波束形成算法较传统自适应滤波算法能够在干扰来向上形成零陷的同时在有用信号来向上形成增益波束。其次，本文分析了导航抗干扰系统的总体设计，并对信号处理板进行了详细的分析和硬件设计。同时考虑到波束

6、形成时需要滤波器，又对整个系统中需要的带通滤波器和Hilbert滤波器进行了仿真分析、性能验证和硬件实现。接下来对数字多波束算法的硬件实现进行了详细的分析说明，考虑到硬件资源消耗、实现难易程度及算法性能，本文选择了LMS算法来实现数字多波束算法中自适应处理部分。本文通过MATLAB浮点仿真和FPGA定点仿真验证了算法硬件实现的正确性。最后，利用本文设计的导航抗干扰系统进行外场实验，通过实际的抗干扰性能测试和搜星定位效果，进一步验证了基于多波束的阵列信号处理技术在导航抗干扰系统中的抗干扰能力。关键词：阵列信号处理，多波束，干扰抑制，卫

7、星导航接收机，FPGAI万方数据ABSTRACTABSTRACTGlobalnavigationsatellitesystemtransmitsnavigationsatellitesignalthroughthesatellites,andthesignalscanbeemployedtoposition,navigationandtimingservicesfortheusersfromthegroundorspace.Theextremelylowpowerofthenavigationsatellitesignalandlo

8、tsofinterferenceinthespaceattributethatthenavigationreceiveriseasilyaffectedbytheinterferencesignal,andthenthereceive