陸基無線電導航系統(tǒng)抗干擾技術研究.pdf

1、陸基無線電導航系統(tǒng)作為衛(wèi)星導航系統(tǒng)的補充和增強,特別是在衛(wèi)星導航系統(tǒng)不可用時,陸基導航系統(tǒng)可作為后備獨立工作,衛(wèi)星導航系統(tǒng)的資源也可以被陸基導航系統(tǒng)充分開發(fā)和利用以提高陸基系統(tǒng)性能。
　　 采用直接序列擴頻體制的陸基無線電導航系統(tǒng)通過其自身的擴頻增益,擁有一定的干擾抑制能力,但由于系統(tǒng)工作的頻段、信號傳輸信道等各種環(huán)境將對接收機的信號捕獲跟蹤產(chǎn)生各種干擾,且當在相對擁擠的電磁頻譜環(huán)境及各種有意敵對干擾源存在的情況下,直擴系統(tǒng)更容

2、易受到威脅,干擾信號的干擾功率相對于信號功率變得越來越大,干擾造成的影響將足以使接收機不能正常工作,因此陸基無線電導航系統(tǒng)抗干擾技術的研究變得越來越迫切。
　　 論文圍繞直擴體制的陸基無線電導航系統(tǒng)存在的各種干擾及其抗干擾技術展開研究,主要包括以下幾個方面:
　　 針對陸基無線電導航系統(tǒng)所處的中短波段,對其信道特性進行了分析,論文分別建立了近距離地波場強的簡易計算模型和遠距離地波場強的計算模型,針對影響地波衰減函數(shù)的模方

3、程的根的求法,提出了一種改進的精確求解的計算方法,仿真表明該方法不僅能夠滿足實時要求,而且更適合于工程應用。對天波信號的傳播特性進行了分析,研究了中短波段天波信號場強、時延的計算方法,為下文中研究抗天波干擾技術打下了理論基礎。
　　 針對窄帶干擾,論文對直擴系統(tǒng)中的窄帶干擾抑制系統(tǒng)進行了建模與分析,提出了一種基于EKF學習算法的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡干擾抑制技術,并提出采用解耦擴展卡爾曼濾波(DEKF)來解決EKF學習算法所需的計算量和存

4、儲量相對很大的問題。仿真分析表明基于EKF學習算法的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡干擾預測抑制技術極大地解決了常規(guī)時域自適應線性或非線性干擾預測抑制技術存在的預測精度不高、收斂速度慢的缺點,并改善了強干擾下相關曲線特性,基本復現(xiàn)了無干擾時的相關特性,更利于有用擴頻信號的捕獲跟蹤。
　　 針對陸基無線電導航系統(tǒng)存在的多徑干擾,建立了存在多徑干擾的多徑信號數(shù)學模型,提出了基于一種改進的MEDLL多徑抑制方法。通過對存在多徑干擾信號的偽碼跟蹤環(huán)路及載波

5、跟蹤環(huán)路的理論推導和數(shù)值仿真,得到從碼跟蹤環(huán)路解決多徑干擾問題是最直接有效的方法,本文提出的方法是對傳統(tǒng)的MEDLL多徑抑制方法進行了改進,其特點是在時延估計范圍中找出使環(huán)路鑒相曲線穩(wěn)態(tài)誤差零點不變所需要的本地最少估計單元大小和個數(shù),仿真結(jié)果表明該方法不僅能夠有效的消除多徑誤差,提高穩(wěn)態(tài)誤差特性,而且大大降低了復雜度。
　　 針對導航接收機正常工作影響最嚴重的“遠近”效應和天波干擾,提出了一種選通的部分并行干擾抵消的方法。推導了

6、“遠近”效應及天波干擾的發(fā)生和判定方法,分析了存在“遠近”效應和天波干擾情況下的各導航臺信號捕獲的性能,得出“遠近”效應和天波干擾的共同特點均為干擾信號功率遠大于希望的導航臺信號,從而導致導航接收機不能正常捕獲弱導航臺信號。仿真結(jié)果表明本文提出選通的部分并行干擾抵消的方法能夠很好的消除無線電導航系統(tǒng)中存在的“遠近”效應和天波干擾,改善導航接收機的捕獲性能,有效的消除導航接收機的工作盲區(qū)。采用FPGA技術對干擾抵消器進行了硬件電路設計,并