电磁波干扰下的工程GPS定位优化与仿真

研究GPS信号的优化定位问题.GPS在大气层传播中,信号要受到不可抗拒的电离层和对流层电磁波干扰,加之大城市或山区高层建筑物及树木等对信号的影响,会导致信号的非直线传播,造成定位存在多路径效应.传统GPS抗干扰定位算法主要针对静态绝对定位,对于产生多路径效应的动态干扰,定位结果跳跃较大,稳定性差.提出了一种加权约束残差修正的工程GPS抗电磁波干扰定位算法.利用数据组合方法,对工程GPS测量信号进行采集.通过加权约束残差修正方法,并对采集的GPS信号进行残差修正处理,在电磁波干扰的情况下形成深零陷,从而提高工程GPS测量信号的抗干扰性.实验结果表明,改进算法可对工程GPS测量进行电磁波抗干扰处理,能够有效提高信号的抗干扰性能.     

小区域GPS短距离定位优化仿真

研究小区域内的GPS短距离准确定位问题.卫星发射的电磁波由于超强,达到建筑物或障碍物时会被漫反射到各个方向,反射随机性很强且很难控制,对正常的卫星通信信号形成干扰,造成卫星定位信号出现测距偏差.传统的GPS定位方法依靠得到的测距坐标完成区域定位,在受到卫星信号干扰的情况下,很难保证坐标测距的准确性,造成对小区域内的定位精度不高.为解决上述问题,提出了一种静态点位估计算法的小区域GPS短距离定位方法.对采集的CPS信号进行离散化处理,去除信号中的白色噪声.利用静态点位估计方法,获取目标的位置信息,从而实现小区域GPS短距离定位.仿真结果表明,提出的算法能够有效提高卫星信号干扰下的小区域GPS短距离定位的准确性.     

基于改进最速下降LCMV算法的稳健波束形成

基于线性约束最小方差准则(LCMV)的自适应波束形成技术,在理想条件下能够在期望信号方向保证增益最大,同时在干扰方向形成零陷.但在实际阵列系统中,指向误差、阵元位置误差以及阵元相位误差均使得传统的LCMV准则算法出现性能下降.针对最优权矢量解算问题,提出了基于牛顿法及可变加载约束的改进SD-LCMV算法,并将两者与线性约束LMS算法及递归稳健LCMV算法进行仿真对比,结果验证了改进算法对误差的稳健性.     

改进的辅助变换相干干扰抑制波束形成技术

提出一种相干干扰下自适应波束形成方法。该方法同时约束非相干干扰与相干干扰,更好地实现对此两类干扰方向的自适应零陷滤波。采用变换预处理,避免抑制期望信号;恢复噪声特性并采用对角加载技术,增强算法稳健性;采用拉格朗日乘子法得到最优波束形成算法。理论分析与仿真结果表明,保持阵列孔径不变时,该算法提高了输出信干噪比和稳健性。     

基于子空间的稳健自适应波束形成方法

波束形成器在声纳平台轻微震动或干扰移动的情况下出现零陷致使其工作性能下降,为此提出一种基于子空间的具有自动扩宽干扰抑制零陷的稳健波束形成方法,利用子空间投影和数据协方差矩阵非对角元加载来形成波束形成器的权向量,使波束形成器具有子空间波束形成器对系统误差的稳健性,同时可自动地在干扰方位形成展宽的干扰抑制零陷,从而使波束形成器有效地抑制干扰而稳健地工作.实验仿真的结果验证了该方法的正确性和有效性.     

小区域GPS工程定位优化仿真分析

研究GPS工程定位优化问题.工程现场存在大量不可控的乘性噪声,呈现高度非线性,噪声源强度不定,反射随机性很强且很难控制,对正常的工程现场的GPS通信定位造成干扰.传统的GPS工程定位方法依靠得到的测距坐标完成区域定位,在受到乘性噪声干扰的情况下,很难保证坐标测距的准确性,造成对工程现场小区域内的定位精度不高.为提高精度,提出了一种抗乘性噪声干扰的GPS工程定位优化方法.利用信号特征自适应方法去除GPS信号中的乘性噪声干扰,为GPS工程定位提供准确的数据基础.根据离散变换相关理论,建立GPS工程定位模型,从而实现乘性噪声干扰下的小区域GPS工程定位.实验结果表明,利用改进算法能够在乘性噪声干扰下进行准确的GPS工程定位.     

半球面共形阵列波束综合技术研究

针对天线的抗干扰提高信噪比问题,球面阵列天线的增益在不同方向灵活可变的优点,但球面阵列天线是非线性的,没有解析解,传统的线性波束综合方法很难解决球面阵列天线复杂多约束的增益问题。为解决上述问题,使用了零陷技术。现有的方法着重干扰方向已知情况下的零陷形成技术,而对干扰方向未知多变的情况研究很少,采用改进的遗传算法用于复杂的宽角零陷形成,可以解决干扰方向未知情况下的零陷形成难题。     

井下救援人员定位中的信号抗干扰技术研究

研究井下救援人员准确定位问题.针对井下通信情况较为复杂,存在大量的非线性乘性噪声,使得无线定位通信信号大幅减弱,人体运动中产生的干扰也很难抑制.传统的CAB算法在弱信号强干扰的条件下不能抑制干扰,且对运动干扰的稳健性较差,造成人员定位不准.为了避免上述缺陷,提出了一种采用特征分离算法的井下救援人员准确定位方法.对采集的信号进行连续小波变换处理,去除信号中的干扰信息,提高信号的准确性.利用特征分离方法,分离出救援人员定位信号,从而实现井下救援人员定位.实验结果表明,利用特征分离算法能够去除外界因素的干扰,提高井下救援人员定位的准确性.     

基于子空间投影的波束形成算法性能分析

全球导航卫星系统(GNSS)接收机采用自适应天线阵进行抗干扰时,传统的自适应算法形成的旁瓣增益较大,干扰信号方向零陷较宽,会滤除部分有用信号。针对传统自适应算法的不足,分析了基于子空间投影的抗干扰波束形成算法,先采用正交子空间投影技术消除接收信号中的强干扰信号,再通过一种加权准则提高信号质量,可避免传统自适应算法的缺点。仿真结果表明,与单一的加权准则、子空间投影技术与线性约束最小方差准则相结合的算法相比,子空间投影技术与最大化信噪比准则相结合的算法能够得到近似相等的信噪比,且在干扰方向形成较窄的零陷,从而提高系统抗干扰性能。     

GPS接收阵列自适应抗干扰算法性能比较

研究全球定位系统优化定位精度问题时,射频干扰严重影响GPS接收机的正常信号,直接导致接收机无法跟踪锁定有用信息,从而无法精确定位.自适应调零天线是一种有效的抗干扰措施.提出了功率倒置算法、多重信号分类算法的基本原理,在4元Y平面阵中对各算法进行仿真,比较各算法在有用信号和干扰来向上得到的天线增益.仿真中分别使用一个窄带干扰以及一个窄带干扰和一个快带干扰.仿真结果表明,两种算法都可用于GPS接收机抗干扰,对功率倒置算法抑制干扰性能较弱,多重信号分类算法会引入错误的零陷.由于简单和易实现,功率倒置算法广泛应用于工程.