BOC信号抗干扰接收算法研究与实现

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随着导航定位系统的推广,导航定位用户群体迅速扩展。尤其是随着当前卫星系统的发展,出现了越来越多越来越完善的卫星导航定位系统,导航定位技术逐渐体现在每个人生活的方方面面。二进制偏置载波(Binary Offset Carrier,BOC)信号及其衍生信号由于其优越性越来越多的应用于各种各样的全球卫星导航系统中,但是由于卫星信号本身的脆弱性,其对于抗干扰性能的诉求也越来越高。为了防止在民用和军用生活中被各种各样的人为或非人为行为所干扰,必须针对多种干扰形式在接收机端对干扰信号进行抑制。在本文中,对不同的干扰进行了基于空时域和时域的干扰抑制,对于压制式干扰,选择空时二维自适应滤波技术,因为其相对于时/频域滤波和空域滤波的局限性更小;对于欺骗式干扰,通过对其一次反射后信号的衰减因子的计算,可以得到欺骗式干扰源的高度,从而将其与真实信号进行区分;针对多径干扰,通过算法进行时延和幅度的检测,从而剔除干扰。之后对进行抗干扰算法后的信号的功率谱密度和相关峰进行对比,可以发现较好的还原了信号。之后对当前卫星导航系统中普遍应用的二进制偏置载波信号进行了抗干扰算法验证,证明对于当前所大规模应用的二进制偏置载波及其衍生信号都有比较好的抗干扰作用。在最后,对抗干扰算法进行了硬件的实现,将整体的硬件模块分为多个部分并对每个部分的原理和实现方式进行了阐述,通过软件形成卫星信号的数据并导入硬件,在处理后将数据导出在软件中进行处理,可以得到硬件处理与软件处理结果近似相似。本文的主要研究内容与贡献包括如下:(1)对二进制偏置载波调制体制下的抗干扰算法进行了分析和研究。(2)提出能够同时针对压制式干扰,欺骗式干扰及多径干扰的抗干扰算法。(3)针对欺骗式干扰与多径干扰的相似性,对抗多径干扰算法进行改进,使其能够适用于欺骗式干扰抑制,即减少了干扰抑制的成本,又提出了新的抗欺骗式干扰算法。(4)对多种不同的二进制偏置载波信号进行了横向与纵向比对分析,总结该种算法对不同的二进制偏置载波信号模型的影响。(5)在硬件上对抗干扰算法进行实现。
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