论文部分内容阅读
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)通过全天候、不间断地播发导航信号,可实现对目标的实时定位、导航和监督管理。GNSS已深入应用于生产生活等多个领域。但在复杂的无线环境中,经过长距离地传输,卫星导航信号到达地面时已经很微弱。同时,导航信号还受到多种有意和无意的干扰,严重时使得接收机无法正常工作。窄带干扰就是一种常见的干扰。因此,需在接收机中加入窄带干扰抑制模块,以保证接收机的正常工作。在单天线接收导航信号的前提下,本文主要对时域和频域的窄带干扰抑制技术进行了深入研究,并在此基础上对时域LMS滤波器和频域的50%重叠加窗法&频谱滤波器进行了实现。根据导航信号和窄带干扰在时域和频域中的不同特性,本文主要做了以下工作:(1)通过对接收机面临干扰种类的分析,对接收的导航信号和窄带干扰进行了建模,并根据模型对窄带干扰对接收机的影响进行了详细分析。(2)基于预测估计思想,在时域研究了导航信号的窄带干扰抑制技术。详细介绍了LMS(Least Mean Square)及其改进的变步长滤波器和LS(Least Squares)、LSL(Least Squares lattice)滤波器的基本原理,对各个滤波器的窄带干扰抑制性能进行了仿真对比。(3)介绍了频域窄带干扰抑制的基本原理,并对其中涉及模块的相关算法进行了深入研究。详细介绍了导致“频谱泄露”现象的原因,并阐述了改善频谱泄露和信号失真的方法--50%重叠加窗法、反加窗法。频域的干扰抑制模块可分为干扰检测和干扰消除两部分。因此,本文同时详细介绍了用于自适应计算干扰门限的N-Sigma算法,研究了用于限幅的条件中值滤波器并对其进行了改进。最后对相关算法组成的频域窄带干扰抑制方案进行了仿真比较。(4)根据仿真结果,用Verilog从时域和频域上实现了窄带干扰抑制模块。验证模块功能后,将模块加入导航信号的接收系统。然后对加入窄带干扰模块前后的系统进行测试,给出了测试结果。