陣列天線GPS接收機(jī)抗欺騙式干擾方法研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文陣列天線GPS接收機(jī)抗欺騙式干擾方法研究專業(yè)：信號(hào)與信息處理碩士生：郝鵬飛指導(dǎo)教師：董惠副教授摘要全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）可為用戶提供精準(zhǔn)的三維位置、速度和時(shí)間等信息，其應(yīng)用遍布軍用和民用各個(gè)領(lǐng)域。GPS衛(wèi)星信號(hào)非常微弱，易受各種有意或無意的干擾，因此GPS的抗干擾問題一直是一個(gè)非常有研究意義的問題。針對(duì)GPS的有意干擾，可以分為壓制式干擾和欺騙式干擾，本文主要研

2、究了采用陣列天線作為接收天線的GPS接收機(jī)針對(duì)欺騙式干擾的抑制技術(shù)。內(nèi)容如下：首先介紹了GPS衛(wèi)星信號(hào)的結(jié)構(gòu)、欺騙式干擾信號(hào)的特點(diǎn)、空域自適應(yīng)濾波等基礎(chǔ)知識(shí)。欺騙式干擾由于與真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)十分接近，普通接收機(jī)難以將其抑制?？沼蜃赃m應(yīng)濾波技術(shù)于近幾十年迅速發(fā)展，其從空域的角度為欺騙式干擾的抑制提供了一種新思路。其次分析了最小方差無失真響應(yīng)（MinimumVarianceDisttionlessResponse，MVDR）、線性約束最小方差（

3、LinearlyConstrainedMinimumVariance，LCMV）、功率倒置（PowerInversion，PI）等三種常用的空域自適應(yīng)濾波方法在GPS欺騙式干擾下的性能表現(xiàn)。依據(jù)欺騙式干擾環(huán)境下信號(hào)、干擾、噪聲功率之間的大小關(guān)系，總結(jié)接收信號(hào)協(xié)方差矩陣特征值的特點(diǎn)，然后分別從理論和實(shí)驗(yàn)仿真的角度對(duì)三種算法的方向圖、輸出信干噪比等性能指標(biāo)做了分析。最后針對(duì)GPS欺騙式干擾環(huán)境下應(yīng)用MVDR算法提出改進(jìn)措施。MVDR算法在壓

4、制式干擾環(huán)境下表現(xiàn)良好，在欺騙式干擾環(huán)境下應(yīng)用MVDR算法的不同之處在于干噪比較小，接收信號(hào)協(xié)方差矩陣大、小特征值之間的差距太小。因此，論文采用事先去噪的方法，拉大接收信號(hào)協(xié)方差矩陣大小特征值之間的差距，從而改善MVDR算法的使用條件。論文從理論和實(shí)驗(yàn)仿真的角度均證明了改進(jìn)后的方法從方向圖以及輸出信干噪比等指標(biāo)方面均有所提高。關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)；陣列信號(hào)處理；欺騙式干擾；去噪；特征分解本研究得到陜西省自然科學(xué)基金青年基金（2013JQ