北斗导航接收机旁瓣对消技术的研究

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作为全球四大卫星导航系统之一的“北斗二号”卫星系统能够在全球范围内为用户提供高精度、全天时、全天候的导航、定位和授时信息,在国防、抗震救灾、航海、航空等众多领域都得到了广泛的应用。但是由于导航卫星距离地面十分遥远,传输过程中电磁环境又比较复杂,导致进入到地面接收机的卫星信号电平非常低,因此接收机很容易受到各种干扰。如何使用户实现实时精确导航和快速定位,提高接收机的抗干扰能力成为当前迫切需要解决的问题。论文以北斗导航系统为研究对象,结合北斗导航接收机旁瓣相消系统的项目,实现了三辅助通道自适应旁瓣相消模块的设计,使得主天线旁瓣区域的宽带干扰信号得以抑制。论文首先给出了宽带条件下的自适应旁瓣相消系统的结构,详细分析了采样协方差矩阵求逆(SMI)算法的原理及推导公式。讨论了权值运算中矩阵求逆方法的选择问题,确定使用Cholesky分解法进行矩阵求逆可降低运算的复杂度。最后,针对实际要求建立仿真模型,把采集到的带有干扰的北斗卫星信号作为系统的输入信号,经过自适应抗干扰系统各个模块的处理,最终得到测试结果。根据仿真分析,所设计的自适应旁瓣对消系统能够较好地抑制宽带干扰,对消比能够达到15dB以上,满足设计要求。另外,对干扰源数目、干扰强度、延迟阶数等因素对抗干扰性能的影响进行了具体的仿真分析。
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