基于阵列天线的GPS抗干扰系统的研究与开发

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1、分类号：TN805．810710-0832014滚步犬海硕士学位论文基于阵列天线的C,PS抗干扰系统的研究与开发王柯导师姓名职称巨永锋教授申请学位级别工学硕士学科专业名称检测技术及自动化装置论文提交日期年月日论文答辩日期2011年6月3日学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人杨拴科教授席晓莉教授林涛教授ResearchandExploitationforGPSSelf-adaptive‘A‘‘‘。一‘Anti-jammingSystem0nArrayAntennasADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCan

2、didate：WangKeSupervisor：Prof．JuYongfengChang’anUniversity，Xi’an，China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：五糨加t1年‘只岁日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开

3、阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：导师签名：舛气巨永等纠7年月日为，，年乡月岁日摘要全球定位系统(GPS，globalpositioningsystem)是以人造卫星作为导航台的星基无线电导航系统，作为通用的定位系统相较其它导航体系具有无可比拟的优势，能够全时段，全天候地为地球的任何一个地方提供高质量的位置、速度和时间信息。由于到达GPS接收机的信号功率相当微弱，加上信道环境中的复杂电磁干扰，采取有效的措施消除干扰信号，可以有助于提

4、高GPS接收系统的抗干扰能力，进而提升整个GPS导航系统的可靠性和稳定性。在GPS接收机的抗干扰研究中，自适应抗干扰技术具有广泛的现实基础和应用前景。在本文中，主要针对阵列天线系统，采用空时联合抗干扰方法，使GPS接收机具有更好的抵御干扰信号的能力，为后继系统提供纯净的高质量输入信号。本文从干扰环境入手，在自适应滤波原理的基础之上，列举了几种目前流行的基于信号处理的抗干扰方法，并针对GPS信号特点以及信道环境，提出了空时联合抗干扰系统。该系统采用自适应时域陷波滤除带内窄带干扰，选择了基于LCMV准则的自适应算法作为GPS抗干扰天线的核心算法消除宽带干扰，并通过仿真

5、对比分析了不同先验条件下不同算法的抗干扰性能。同时，在不同的先验条件下给出并比较分析了仿真结果。最后，本文提出了基于DSP硬件平台的实现方案与验证结果。关键词：GPS；自适应；阵列天线；DSP；n目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1课题的背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2GPS信号及干扰问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．3(mS抗干扰技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。31．4本文内容与章节安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯。4第二章自适应滤波基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．1概jl苤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．!；2．2自适应滤波器基本概念与结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．3自适应滤波算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。102．3．1自适应最优权准则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．102．3．2自适应滤波算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．132．4阵列信号模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．182．4．1均

7、匀线阵信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202．4．2均匀圆阵信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21第三章空间谱估计技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223．1jf够e述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223．2DOA估计方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223．2．1DOA估计的传统法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．233．2．2DOA估计子空间法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯．26