基于空时处理的无人机协作导航抗干扰研究

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1、磁《丢離少等国硕±学位论文胃＃Ｉ軒靴醜細Ｍ特航妍扰研究作者姓名马昌林指导教！１巾姓名、职称李义刚副教榜申请学位类别工学硕±圓西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果，。尽我所知除了文中持别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容外，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为获得西安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一同工。与我作的同志对本研

2、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。＇、，７．‘本人签名：日期：如西安电子科技大学关于论文使用授权的说明，目Ｐ生在本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定：研究校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，化许查阅、借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、縮印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研。巧成果撰写的文章，署名单位为西

3、安电子科技大学保密的学位论文在密盾适用本授权书。＿年解本人签名；导师签名：日期：日期．学校代码10701学号1301120105分类号TN973.3密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于空时处理的无人机协作导航抗干扰研究作者姓名：马昌林一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：李文刚副教授学院：通信工程学院提交日期：2015年11月ResearchonAnti-jambasedonSpace-timeProcessingunderMultiUAVsCooperativ

4、eNavigationSystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByMaChanglinSupervisor:LiWengangAssociateProfessorNovember2015摘要摘要伴随着近些年卫星导航在各个产业的深入应用，以及无人机向多机协作系统发展的趋势，多无人机协作卫星导航已成为必然的发展轨

5、迹。因此，无人机协作导航的相关抗干扰问题成为了亟待解决的课题之一。本文在原有卫星导航抗干扰技术的研究基础上，根据无人机协作系统应用环境的特性，提出了无人机系统多天线协作模型和CLMS算法的空时应用思路，并对算法的自适应步长作了改进。本文主要工作如下：1.论文基于无人机协作系统的灵活性和可控性，提出了单机单阵元的协作天线模型。在该假设下，多无人机协作系统可以通过对自身飞行阵型的调整，实现原先固定天线不具备的可调性。论文通过对线阵、面阵和Y型圆阵三种基本阵列天线结构，在不同干扰环境、不同阵元间距下产生的零陷效果进行仿真，总结了天线阵型和

6、阵元间距对系统抗干扰效果的影响，并研究了协作天线引入的权值扰动影响。2.论文提出了将CLMS算法应用于空时处理模型中的抗干扰思路，并对算法收敛性涉及的步长问题进行了推导。这一思路继承了原算法计算量小的特点，适用于无人机低计算能力的背景，同时发挥了算法对卫星信号能够产生强约束的特性，仿真结果说明了其有效性。3.论文通过总结LMS算法的变步长改进方式，在原有空时CLMS算法的步长研究基础上，提出了一种对步长因子的改进方式。这一改进能让算法在收敛初期具备更好的收敛速度，仿真结果说明了其有效性。通过上述所作工作，论文得到的结论性成果为：协作

7、天线的三种阵型中，Y型圆阵通常具备较好的干扰零陷，适用于一般的干扰环境，面阵更适合空域来波干扰集中的情况，线阵仅在干扰方向与自身“片”状零陷契合时有较好的效果；最优的天线间距通常并不在半波间距附近，多无人机协作天线可在半波间距基础上作小幅增减以获取最佳的天线接收间距；CLMS算法应用于空时模型时，能在60dB的四干扰传输情况下较为有效的抑制干扰，保证了卫星信号约束的同时具备了计算量小的特性，适合无人机应用背景；空时CLMS的步长改进算法，以稍差的稳态收敛效果换取了算法初始的更快收敛，对无人机卫星导航有较强的应用意义。关键词：卫星导航

8、系统，无人机天线协作，导航抗干扰，CLMS算法，空时处理模型IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofsatellitenavigationapplicationsinvariousindustries