多源宽带干扰对多阵元GPS接收机干扰效能分析

近年广泛使用的多阵元自适应调零天线抗干扰技术,大幅降低了单个GPS干扰源的干扰效能,如何对其实施有效干扰成为导航对抗的研究热点之一。本文首先使用干扰-信号比阈值分析了多阵元接收机失效机制,并使用单源干扰对其抗干扰效能进行了检验;其次建立了多源宽带高功率压制干扰模型,最后采用数值仿真研究了多源宽带高功率压制模式下,干扰4阵元线性约束最小方差(LCMV)自适应调零算法GPS接收机的工作效率。实验表明,适当布置的多源宽带高功率压制模式可以有效提升对多阵元GPS系统的干扰效能。      

基于降维空时自适应信号处理的多阵元宽带干扰抑制方法

为了有效抑制宽带压制干扰,本文采用降维空时自适应信号处理算法,对干扰位置固定星位置变化和星位置固定干扰位置变化进行仿真,在不增加导航接收机设计复杂度和运算量的情况下,实现宽带干扰的有效抑制.     

多系统卫星导航信号软件模拟器体系设计

与传统信号模拟器相比,软件模拟器具备设计灵活、可扩展、开放性强以及成本低的诸多优点。随着卫星导航的发展,卫星导航体制越来越复杂,通过对多系统不同调制方式的卫星导航信号模型进行分析,迫切需要建立统一的描述方法,减少重复的算法编写。首先提出了一种针对多系统卫星导航信号模拟器描述方法,其次建立了针对不同卫星导航信号体制的描述,给出了信号传播时延、多普勒频移的估计方法。最后,对模拟的信号进行了验证。     

多阵元天线拖曳式诱饵干扰技术

传统拖曳式诱饵依靠转发放大后的接收信号达到角度干扰目的,但干扰角的方向和大小不能动态调整.将多阵元天线角度干扰算法进行了改进,并将改进算法与拖曳式诱饵相结合,建立了多阵元天线拖曳式诱饵模型,提出了新算法公式,从而使欺骗角度方向和大小可以动态调整.最后,通过计算机仿真验证了此算法具有稳健的角度欺骗性能.     

一种高速全数字卫星信号模拟源平台

提出了一种高速全数字卫星信号模拟源的平台实现方案,该方案以在线可编程门阵列(FP-GA)和高速模数转换器(DAC)为平台设计核心,采用了DAC与FPGA高速接口设计、并行编码调制设计、数字白噪声生成设计、速率分级设计、DSP接口设计等设计手段,实现了高速编码和并行调制,完成了高速DAC全数字中频信号直接合成、实时宽带信道模拟、超宽带数字高斯白噪声生成等技术的研究与工程实践。     

一种新的多通道扩频接收机中频噪声模拟算法

该文提出了一种新的多通道直接序列扩频接收机中频回波噪声模拟算法。该算法将通道间扩频信号互相关的影响等效为噪声叠加,由此提出了一种新的适用于多通道直接序列扩频信号合成并保证输出功率恒定的比例因子计算方法,并将该方法成功应用于某多通道直接序列扩频接收机的中频回波噪声模拟中。实验结果表明利用该方法产生的中频信号信噪比模拟精度远优于传统的实现方法。     

奇偶阵元数均匀圆阵测向性能研究

均匀圆阵比起其他形状的阵列,更符合电子侦察测向接收机的应用需求。文中采用将均匀圆阵投影为随入射角变化的非均匀线阵的方式,分析了奇偶阵元数均匀圆阵中的波程差特点,给出了对应的半径选取公式,并提出采用信号矢量相关系数表示测向误差变化趋势的方法。分析了两种不同阵列中各向等效性、测向精度、相位模糊与对阵元位置误差敏感度等特点,通过仿真验证了推论与公式的有效性。在工程应用方面,文中结论对均匀圆阵布阵具有较高的参考价值。     

一种基于多阵元天线的GPS抗欺骗干扰方法

首先在研究GPS欺骗干扰特性的基础上,寻找转发欺骗干扰和自主生成式欺骗干扰的共同特点;其次,利用多阵元接收天线的DBF技术和RAIM算法,提出一种针对GPS欺骗干扰的抗干扰方法;最后,通过试验验证该方法的可行性.试验证明该抗GPS欺骗干扰的方法针对性强,对抗欺骗干扰效果较好,可应用于民用和军用GPS接收机抗干扰当中.     

高斯白噪情形下的信噪比测量

在通信系统中,信噪比的测量在业务QoS的配置中,有着举足轻重的地位。信噪比测量的准确性,将直接影响系统的吞吐量。绝大多数系统都可以转化为高斯白噪情形下的信噪比测量。本文考虑了该情形下的通常工程方法,给出了与仿真结果完全吻合的理论闭合表达式,并得出了理论极限。     

GPS导航卫星播发的信号是什么样的? 第七讲

GPS全球定位系统在空间运行的卫星播发的无线电导航定位信号,是一种可供无限用户共享的信息资源。GPS全球定位系统的出色性能来自于导航信号的扩频技术,相对传统的无线电信号系统而言,扩频信号通常会占用大量的无线电频谱。GPS信号在每次传输时都会加载一个快速码,这些码是根据它们的自相关和互相关特性而选择的,这些特性能够实现精确测距并帮助抑制信号反射,同时允许所有卫星同时使用相同的传输频率,并帮助抑制其他有意无线电信号干扰(射频干扰)。     

A novel interference suppression scheme for global navigation satellite systems using antenna array

This paper considers interference suppression and multipath mitigation in Global Navigation Satellite Systems (GNSSs). In particular, a self-coherence anti-jamming scheme is introduced which relies on the unique structure of the coarse/acquisition (C/A) code of the satellite signals. Because of the repetition of the C/A-code within each navigation symbol, the satellite signals exhibit strong self-coherence between chip-rate samples separated by integer multiples of the spreading gain. The proposed scheme utilizes this inherent self-coherence property to excise interferers that have different temporal structures from that of the satellite signals. Using a multiantenna navigation receiver, the proposed approach obtains the optimal set of beamforming coefficients by maximizing the cross correlation between the output signal and a reference signal, which is generated from the received data. It is demonstrated that the proposed scheme can provide high gains toward all satellites in the field of view, while suppressing strong interferers. By imposing constraints on the beamformer, the proposed method is also capable of mitigating multipath that enters the receiver from or near the horizon. No knowledge of either the transmitted navigation symbols or the satellite positions is required.     

低剖面宽带圆极化天线阵列

基于双馈双线极化微带天线,结合威尔金森功分器、T形结功分器及顺序旋转馈电的优点,设计了一种新型低剖面宽带圆极化2×2天线阵列。把辐射贴片和馈电网络集成在同一介质层,有效地利用了介质空间,降低了天线的剖面,增加了天线的带宽。4个天线单元顺序旋转90°,利用一分四T形结功分器给4个单元等幅、相位依次相差90°馈电。根据Ansoft''s HFSS仿真结果,制作了样机。样机实测结果和仿真结果吻合。实测结果表明,该天线阵驻波带宽可以达到27.78%,3-dB轴比带宽可以达到52%,最大增益为14.19 dB。     

卫星导航信号完整性研究

为了提高导航定位的可用性,在街道、树林和室内等有遮挡的场景实现精确定位,卫星导航的完整性研究日益成为热点.文中提出了一种全新的卫星-基站混合定位方法.该方法考虑非直达波（NLOS）的影响,将散射体作为虚拟信号源,建模分析NLOS导致的定位误差,并基于GDOP分析,选择最优的卫星-基站定位组合,抑制多径误差,改善定位精度因子（DOP）.仿真表明,相比于传统的混合定位,该方法具有更高的定位精度和鲁棒性.     

卫星导航信号完整性研究

为了提高导航定位的可用性,在街道、树林和室内等有遮挡的场景实现精确定位,卫星导航的完整性研究日益成为热点。文中提出了一种全新的卫星-基站混合定位方法。该方法考虑非直达波(NLOS)的影响,将散射体作为虚拟信号源,建模分析NLOS导致的定位误差,并基于GDOP分析,选择最优的卫星-基站定位组合,抑制多径误差,改善定位精度因子(DOP)。仿真表明,相比于传统的混合定位,该方法具有更高的定位精度和鲁棒性。     

耐高温卫星导航天线

设计了一种陶瓷基底的右旋圆极化微带天线,能够满足高温环境下卫星导航系统的应用.天线设计特点有以下四点:天线外形具有低轮廓特性, 适合高速运动飞行器表面的贴装; 采用钛合金材料和高温陶瓷材料, 能够在400 ℃高温环境下正常工作, 具有优异的耐热性能; 加工装配流程均无焊接工艺, 确保天线组件的电连接在高温冲击下的可靠性; 采用中心短路销钉设计, 减少同轴馈针的感抗, 获得优异的阻抗匹配特性.通过仿真优化和实际测试, 验证了该天线性能优异, 满足高温环境下的卫星导航系统的使用要求.     

宽带星载DBF相控阵天线设计与实现

针对低轨卫星通信天线波束"等通量"覆盖的赋形要求,采用遗传算法对天线阵列进行了多目标平衡优化综合.根据SHA阵和波束覆盖的空间旋转对称性,在波束空间和阵元空间内进行阵元分组,将波束形成矩阵自由度降为1/3,简化了遗传算法参数数量,为波束形成因子复用奠定基础.针对16波束宽带输入,利用DFT滤波器组、复用式波束形成网络、单音闭环校正等算法设计了分布式数字波束形成器和幅相校正单元,运算量降为原来的4.5%,节省硬件资源80%.最后首次完成了16波束61阵元星载DBF相控阵天线样机的研制,暗场测试结果表明波束增益达到等通量覆盖要求,验证了以上算法和工程设计的正确性与有效性.     

A broadband antenna array for sea scatter measurements

A nonuniformly spaced array of 25 side-terminated vertical half rhombics is synthesized for the entire high-frequency band. The array is to be used for both transmitting and receiving, as a sky-wave Doppler radar for sea scatter measurements. The array has the capability for providing a maximum transmitting-receiving product gain in the order of 60 dB at low take-off angles, a product azimuth pattern with a nominal beamwidth of2deg, a40degsectoral coverage, a final product sidelobe level of -38 dB, and a grating-lobe level of -30 dB.     

一种宽带低剖面相控阵单元天线

为满足宽带定向低剖面相控阵设计要求,提出了一种立体和平面结构、寄生单元和激励单元相结合、网络和阵列环境相结合的锥形复合定向新颖高增益偶极天线,其单元指标为增益约6~8 dBi、阵面高度为0.135λmax,由该单元组成的阵列的计算结果表明：该天线可以满足3个倍频程、30°扫描要求,为实现低剖面定向超宽带天线提供一种技术路线,为超宽带系统应用提供了有力支持.     

新型强耦合宽带双圆极化阵列天线

空间飞行器由于受到动力和负载的限制, 需要尽可能使搭载的天线轻质小型化.文中提出了一种新型强耦合双圆极化轻质天线.天线单元采用H型缝隙耦合和增加寄生贴片方法, 提高了天线带宽.同时, 通过在辐射贴片、寄生贴片上开圆形槽, 以及金属反射板栅格化的处理, 明显地减轻了天线的质量.采用这种新型天线单元, 设计了8单元的宽带双圆极化阵列天线.仿真结果表明:该阵列天线的中心频率为433 MHz, 左旋和右旋圆极化的相对轴比(Axial Ratio, AR)带宽(AR < 3 dB)分别达到了24.4%和23.2%, 有效实现了小型轻质化宽频带双圆极化阵列天线.     

利用虚载波技术抑制舱内超宽带信号对第二代“北斗”卫星信号的干扰

抑制超宽带信号对第二代"北斗"卫星信号的干扰,是实现超宽带无线通信系统在机舱环境中应用的前提之一。将虚载波技术应用到超宽带信号中,缩短了舱内超宽带信号发射机和"北斗"卫星导航接收机之间的安全距离,满足了机舱物理空间尺寸限制。在超宽带信号发射功率不变的情况下,利用超宽带信号舱内传播模型,计算了满足"北斗"卫星导航接收机门限接收信干比条件下采用虚载波技术前后的安全距离。理论计算结果显示,虚载波技术将安全距离从48m减少到1.8 m,仍然能够满足"北斗"卫星导航接收机误码率要求。建立了系统仿真模型,仿真了误码率与安全距离的关系,仿真结果与理论计算结果一致。该方法对舱内超宽带信号干扰有抑制效果,在机舱超宽带无线通信环境中具有可行性和实用性。