导航系统中空频自适应算法的研究和实现

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2、的地方夕ｈ，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获得电子科技火学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我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说明并表不：谢意。＇：方心作者签名曰期：＾月＾口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口或机构送交论义的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可臥将学位论文的全等部复或部制分手段内保容存编入有关数据库进行检索，巧ｙｉ■采用影印、缩印或扫描、汇编学位论文。作（保者密签的学位论义在解

3、密后应遵守此规定）名：奎＿＿导师签名：夺円期：心｝併巧口＾分类号密级注1UDC学位论文导航系统中空频自适应算法的研究与实现（题名和副题名）周正（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2016.03论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandImplementationofTheSpaceandFrequencyAdaptiveProcessingAlgorithmforTheNaviga

4、tionSystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:ZhengZhouAdvisor:Prof.HuiyongLiSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要当今卫星导航系统广泛应用于各个领域，发展前景十分广阔。但同时由于导航信号自身的脆弱性，导致其极易受到环境中电磁辐射甚至是人为干扰的影响，情况严重时还可能造成接收机无法正常工作。因此导航抗干扰技术成为了当

5、今研究的热门领域，国内外都加强了对该领域的研究力度。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。空域和空时自适应算法是其中最常见的抗干扰算法，而空频自适应算法在导航抗干扰系统中的应用还处于起步阶段。在此背景下，本文主要完成了空频自适应算法抗干扰性能的研究，并在现有的抗干扰系统中的FPGA芯片上实现了该算法。首先本文介绍了常用的抗干扰技术。指出空时自适应和空频自适应两种算法能在空间角度和频域上对干扰信号进行区分，具有更好的抗干扰性能。然后介绍了阵列模型以及导航抗干扰中常用的用于求解权值的功率倒置算法。在此基础上，本文在MATLAB上对基于功率倒置算法的空域、空时、空频的抗干

6、扰算法性能进行了仿真分析，仿真结果说明空频SMI（采样矩阵求逆）算法和空时SMI算法相比其他算法有更好的抗干扰性能，而空频SMI算法相比空时SMI算法大大减少了矩阵运算量，更易于硬件实现。然后本文介绍了导航抗干扰系统的总体结构，提出了在该系统中空频SMI算法在FPGA中的整体实现方案。接着详细描述了空频SMI算法中的主要模块的设计方法，并通过Modelsim仿真对每个模块进行了分析和验证。之后在QuartusII中编译了整个空频SMI算法模块，通过编译报告分析了其资源耗用情况。最后将实现的空频SMI算法下载到抗干扰系统的信号处理板中的FPGA芯片上，然后通过外场实验验证了空频SMI算法的抗

7、干扰性能，并在实验的基础上与空时LMS算法进行了对比。根据实验结果，本文指出在实际应用中空频SMI算法和空时LMS算法各有优劣。最后本文总结了实验过程中遇到的问题和得出的经验。关键词：导航系统，抗干扰算法，空频自适应，SMI算法，FPGA实现IABSTRACTABSTRACTThesatellitenavigationsystemiswidelyusedinvariousfields,anditsdevelopmentp