GNSS抗干擾接收機(jī)前端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,簡稱GNSS)在民用以及軍事領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，但衛(wèi)星導(dǎo)航信號弱，極易遭到各種無意或有意的電磁干擾的問題也亟待解決。天線陣和射頻通道位于抗干擾接收機(jī)的最前端，該部分性能在很大程度上影響到了抗干擾算法的實(shí)現(xiàn)效果。本文結(jié)合實(shí)際的工程需要，通過軟件仿真了各種陣列天線的性能作為硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了抗干擾接收機(jī)的射頻前端電路。

2、　　論文首先總結(jié)了國內(nèi)外衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾技術(shù)的研究現(xiàn)狀，介紹了本設(shè)計(jì)的應(yīng)用背景和研究方向。研究了頻域抗干擾技術(shù)、空域抗干擾技術(shù)以及空時(shí)抗干擾技術(shù)各自的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，推導(dǎo)了抗干擾算法應(yīng)該選擇哪種自適應(yīng)準(zhǔn)則，并重點(diǎn)研究了空域的功率倒置算法，對其原理進(jìn)行了推導(dǎo)，并設(shè)計(jì)了抗干擾接收機(jī)系統(tǒng)的框架。
　　在陣列天線設(shè)計(jì)方面，首先建立了常見的陣列天線接收模型，通過理論推導(dǎo)和軟件仿真研究了陣元間距、陣元個(gè)數(shù)對天線陣性能的影響；通過對陣元間距的研究，

3、得出了陣元以半波長均勻分布時(shí)陣列性能最優(yōu)；仿真研究了常見的均勻線陣、均勻圓陣等陣列天線的性能，選擇圓心存在陣元的平面圓陣作為接收機(jī)陣列天線的布局方式；通過比較常用的天線性能，選擇微帶天線作為陣列天線的陣元。
　　在射頻模塊電路設(shè)計(jì)方面，通過分析對比常見的三種接收機(jī)射頻前端結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)、復(fù)雜程度、功耗和成本等各方面因素，并結(jié)合抗干擾接收機(jī)的系統(tǒng)需求，最終采用了低中頻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案；詳細(xì)的研究了抗干擾接收機(jī)射頻前端設(shè)計(jì)中需要充分考慮

4、的通道增益、噪聲系數(shù)、動態(tài)范圍、阻抗匹配等各項(xiàng)指標(biāo)；依據(jù)上面的研究對射頻前端的低噪聲放大器、頻綜、混頻器等關(guān)鍵部件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。射頻前端的低噪聲放大器部分采用了兩級級聯(lián)的方式來提供足夠的增益以及減小噪聲系數(shù)，同時(shí)保證了不產(chǎn)生飽和失真和三階互調(diào)失真。通過使用大動態(tài)范圍的自動增益控制模塊來保證輸入到后端ADC的低中頻信號的功率不但符合信號處理的靈敏度要求，同時(shí)不會引起飽和失真?？紤]到射頻模塊可能出現(xiàn)的信號完整性問題，在射頻前端的各模塊中