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不论是在民用还是军用领域,全球卫星导航系统(GNSS)的应用都越来越广泛。但是由于系统自身缺陷,系统易受外界干扰的现象日益突出。目前,全球卫星导航系统中抗干扰技术已经得到深入的研究和发展,特别是在军用领域中。其中,GNSS天线阵列抗干扰技术不仅可以有效克服敌方的压制性干扰,而且能够通过空间谱估计算法对干扰源进行测向、跟踪和定位,因此其一直成为国内外的研究热点。本文主要讨论了一种基于自适应天线阵列干扰抑制方案,并通过外场实测的数据验证了本方案的有效性和可行性。
本研究主要内容包括:⑴介绍了本课题的研究背景、意义和国内外研究现状;然后阐述全球卫星导航系统的相关原理,完成了对GPS信号的建模,并通过理论分析了射频干扰对接收机的影响。⑵给出了一种基于自适应天线阵列干扰抑制方案,该方案基于Cholesky分解计算功率倒置算法的最优权系数,提高了抗干扰处理的实时性。该方案仅需置于去除天线的传统接收机前端,从而实现了与接收机的最大分离,灵活性好、易于配置。⑶为了进一步提高应用终端在恶劣电磁环境下的生存能力,提出了在天线阵列中嵌入可以接收其他卫星导航系统信号的阵元,增加接收机的可见卫星数,提高导航系统的精确性和可靠性。⑷完成了抗干扰算法相关理论分析和仿真,同时,布置了若干测试场景对开发的抗干扰应用终端进行了实际场地测试,测试的结果验证了采用该技术方案的应用终端的抗干扰能力。