【摘 要】
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在全球导航系统蓬勃发展的今天,各国相继发展属于自己国家的,具有独立知识产权的导航系统,我国的北斗导航系统应运而生。而如何在众多导航系统保持自身系统的不可干扰性,并尽
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在全球导航系统蓬勃发展的今天,各国相继发展属于自己国家的,具有独立知识产权的导航系统,我国的北斗导航系统应运而生。而如何在众多导航系统保持自身系统的不可干扰性,并尽可能的对他国导航系统形成干扰,是在导航战背景下的关键命题。我国北斗导航系统采用BOC类调制方式,其信号特征与相关峰特征与GPS信号存在诸多不同,因此其抗干扰算法与GPS抗干扰算法研究存在很多不同,所以研究针对北斗导航信号的抗干扰算法,并将其进行实现是非常有必要的。这也是本文最大的创新之处。本论文的目标是为我国自主研发的北斗导航接收机设计相应的抗干扰算法模块,以在压制性干扰源存在的条件下,能对干扰源所在方向形成波束零陷,从而对干扰信号形成压制,提高接收机输入端的信噪比。本论文选择空时二维自适应结构作为本文的核心抗干扰结构。首先,给出了空时二维自适应结构的整体框架构造图,该结构的重点以及难点是如何快速且准确的确定各级滤波系数的权值系数。而对于权值系数如何确定的问题可以归结为最优系数的求解问题。其次,采用最优化求解方法对其进行求解,最优目标函数采用功率倒置准则进行确定,而最优化方法方法采用约束LMS算法与拉格朗日算子法进行求解。在仿真结果部分,论文中分别给出了采用约束LMS算法与拉格朗日算子法得到的仿真结果。在本文中利用拉格朗日算子法,分别对线形天线阵和圆形天线阵性能,输入干扰源角度对抗干扰算法性能的影响,以及双干扰源条件下的仿真性能进行了分析和比对。同时,在本文中给出了空时二维自适应滤波算法对导航信号质量指标的影响,这也是首次将空时二维抗干扰算法应用与BOC调制信号。最后值得一提的是,在本论文中引入了归一化奇异值法对延迟深度进行求解从而避免了复杂的运算,这也属于本文一个创新之处。最后,在硬件实现上,采用Xilinx公司生产的VC707板卡实现相关功能,其在实现上可以分为自适应滤波模块、协方差矩阵计算模块以及权系数计算模块。其中涉及的矩阵求逆运算采用LU分解实现。通过将结果导入上位机进行分析,可以得出结论,该算法是可行并有效的。本文的研究成果对北斗二代二期信号的抗干扰接收机研制都有重要的参考价值。
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