陣列天線GPS接收機抗欺騙式干擾方法研究.pdf

1、西安建筑科技大學碩士學位論文陣列天線GPS接收機抗欺騙式干擾方法研究專業(yè)：信號與信息處理碩士生：郝鵬飛指導教師：董惠副教授摘要全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）可為用戶提供精準的三維位置、速度和時間等信息，其應用遍布軍用和民用各個領域。GPS衛(wèi)星信號非常微弱，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非常有研究意義的問題。針對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接收機針對欺騙式干擾的抑制技術。內(nèi)容如下：首先介紹了GPS衛(wèi)星信號的結構、欺騙式干擾信號的特點、空域自適應濾波等基礎知識。欺騙式干擾由于與真實衛(wèi)星信號十分接近，普通接收機難以將其抑制?？沼蜃赃m應濾波技術于近幾十年迅速發(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（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、干擾、噪聲功率之間的大小關系，總結接收信號協(xié)方差矩陣特征值的特點，然后分別從理論和實驗仿真的角度對三種算法的方向圖、輸出信干噪比等性能指標做了分析。最后針對GPS欺騙式干擾環(huán)境下應用MVDR算法提出改進措施。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)境下應用MVDR算法的不同之處在于干噪比較小，接收信號協(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。論文從理論和實驗仿真的角度均證明了改進后的方法從方向圖以及輸出信干噪比等指標方面均有所提高。關鍵詞：全球定位系統(tǒng)；陣列信號處理；欺騙式干擾；去噪；特征分解本研究得到陜西省自然科學基金青年基金（2013JQ