随机信号雷达抗干扰性能分析

研究了采用带限高斯白噪声波形的随机信号雷达在噪声和欺骗干扰环境下的工作性能.通过研究接收机输入/输出信噪比关系和检测性能,分析了随机信号波形抗噪声干扰的性能;采用仿真方法,分析了抗欺骗干扰性能.仿真和分析结果表明,随机信号波形比线性调频脉冲压缩波形具有更好的抗欺骗干扰能力.     

GPS信号抗干扰性能分析

由于GPS信号发射功率有限,常常淹没在噪声中,研究信号的抗干扰性能尤为重要。分别从捕获和码跟踪的角度,讨论了GPS信号抗干扰性能差异。由于各种不同调制方式的GPS信号的功率谱分布不同,则其抗干扰能力也不尽相同。针对不同的信号调制方式,仿真分析了窄带干扰和带限白噪声干扰对捕获的影响及窄带干扰对码跟踪精度的影响,综合这2个方面得出BOC调制是一种更优的调制方式。     

控制系统的抗干扰性能研究

在以往的控制系统中,DCS所发送的信号时常受到不同程度的干扰,甚至达到影响正常生产和设备安全的程度;产生干扰的原因很多,但系统接地等因素是主要原因;本文拟就其干扰源进行分析,并提出抗干扰的具体措施。     

一种调频调相混合调制信号抗干扰性能分析

当雷达间距离过于靠近时,可能存在着相互干扰。针对线性调频信号形式简单,易受到其他雷达信号和噪声干扰特点,提出了一种脉内线性调频和子脉冲相位调制相结合的具有多种变化形式的混合调制脉冲压缩信号。然后介绍了几种典型的雷达信号和噪声干扰信号及其表达形式,研究该混合调制信号受到它们的干扰问题,通过仿真分析表明,该混合调制信号具有较强的抗干扰性能。     

卫星导航接收机抗干扰性能评估方法研究

卫星导航接收机的抗干扰是导航战研究的一项重要内容。合理的抗干扰性能评估方法是对接收机的抗干扰性能进行正确评估的基础,目前卫星导航接收机还没有建立统一的抗干扰性能评价方法。在吸取GPS系统抗干扰性能评估方法的合理性的基础上,提出一种在接收机输入端对抗干扰性能进行评估的方法,与传统的抗干扰性能评估方法相比,该方法更具有工程实际意义。     

码分多址调制激光雷达抗干扰性能分析

激光雷达（LiDAR）抗干扰技术是实现安全无人驾驶的核心技术之一。分析了码分多址（CDMA）调制激光雷达系统的原理,比较了不同正交码组的特性,并通过仿真分析了该激光雷达在不同干扰下的抗干扰性能。实验结果表明,采用光正交码（OOC）的CDMA调制激光雷达具有较低的虚警率,可以有效抵抗传统单脉冲激光雷达干扰、同体制激光雷达干扰和较低功率、特定频率的调频连续波（FMCW）激光雷达干扰。此外,针对200个传统单脉冲激光雷达作为密集干扰源的场景,CDMA调制激光雷达的虚警率仅为0.11%,可以满足大规模无人驾驶应用中的抗干扰要求。     

扩频测控信号抗干扰性能评价方法研究

在分析有源干扰机理和扩频测控信号处理原理的基础上,提出以基于模糊图的有效面积和一定高度下切割面积评价扩频测控信号固有抗干扰性能的方法.模糊图的有效面积和切割面积越小,则扩频测控信号的固有抗干扰性能越强.仿真示例表明,所提面积指标均可有效反映信号固有抗干扰性能.该方法具有可计算性,可为扩频测控信号的抗干扰性能评价提供方法依据.     

预警机雷达抗干扰性能的分析与仿真

预警机在现代高技术局部战争中具有重要的作用,它不可避免地会受到敌方各种电子干扰的威胁,这些干扰会严重影响预警机雷达的检测性能,甚至使雷达完全失效。从抗干扰的角度研究了预警机雷达在面临欺骗干扰时的抗干扰性能,对其进行了分析与仿真。     

云模型在GNSS接收机抗干扰性能评估中的应用

针对全球导航卫星系统(GNSS)接收机抗干扰性能评估存在影响因素多、数据融合难的问题,提出了一种基于云模型的GNSS接收机抗干扰性能评估方法.该方法首先根据复杂电磁环境中的干扰因素建立接收机抗干扰性能评估指标体系,将其中的定性指标定量化后与定量指标共同构成云模型评估的依据;然后,采用黄金分割法建立接收机性能评价等级,利...     

V波段引信反侦察抗干扰性能研究

根据非大气窗口V波段大气衰减特性,通过仿真计算侦察机接收到的来自不同距离V波段引信的探测信号,分析V波段引信反侦察性能;仿真来自不同距离和功率有源干扰对于V波段引信的干信比值,并根据干信比值与有效干扰界之间的关系,对比窗口频段分析对引信实施干扰的效果.最后通过缩比试验验证V波段引信的抗干扰能力.通过仿真和实验,结果表明V波段毫米波引信虽探测距离受限,但隐蔽性好,抗有源干扰能力强.     

北斗导航模块抗干扰技术研究

近年来,北斗卫星导航定位系统在无人驾驶、无人机应用、车联网等方面有着越来越重要的作用.但随着电磁环境的日趋复杂,已经严重影响到北斗导航系统的正常使用.因此,基于北斗导航模块抗干扰技术的研究变得尤为重要.本文分析了未来交通领域抗干扰导航技术的需求以及主流的导航抗干扰技术,设计了小型化导航模块,研究了基于频空时域的级联干扰...     

北斗三号基本系统空间信号质量评估

全球卫星导航系统(GNSS)空间信号(SIS)质量直接影响了用户使用性能。北斗三号卫星不同于北斗二号卫星,将继续播发北斗二号老信号,同时新增播发B1C, B2a等新信号,多频多信号多分量的信号体制较北斗二号更为复杂,对导航卫星信号质量控制提出了较大挑战。2018年底北斗系统完成了18颗卫星组网,完成北斗三号基本系统建设并开始提供全球服务,有必要对北斗三号在轨卫星空间信号质量进行量化评估。传统空间信号质量评估方法侧重于单项的定性评估,而针对北斗三号复杂的信号体制,缺乏系统的、定量的分析结果。该文对标北斗系统接口控制文件(ICD),从功率特性、频域特性、时域特性、相关域特性和信号一致性等方面研究了不同参数配置对评估结果的影响,形成了一套面向新型调制方式和多频多分量复用信号的量化评估方法。基于40 m大口径天线的空间信号质量评估系统,对18颗MEO卫星进行了长时间监测跟踪和数据采集,首次对北斗三号卫星空间信号质量进行了全面量化评估。结果表明：北斗三号卫星空间信号质量良好,18颗MEO卫星一致性较好,符合ICD指标要求,可满足服务区内用户需求;评估方法可用于对后续导航卫星空间信号质量的量化评估。     

基于SIMULINK的GNSS干扰仿真平台设计与实现

全球卫星导航系统(GNSS)在电磁环境下的脆弱性迫使开展GNSS干扰系统的研究变得尤为重要。为节约硬件资源和缩短开发周期,本文设计实现了基于SIMULINK的GNSS干扰仿真平台,分析了该平台的仿真性能,研究结果具有一定的工程应用价值。     

基于局部相关函数插值的二进制偏移载波调制信号码相位估计与鉴相方法

为了进一步提高卫星导航接收机对BOC(1,1)及其衍生类型调制信号的码鉴相的质量和跟踪能力,尤其是在高动态下的跟踪性能。该文提出一种基于局部相关函数插值的方法确定BOC(1,1)调制信号的码相位。该方法基于相关器阵列的结构,根据相关器阵列的输出值判断相关峰值的大致范围。利用广义延拓逼近的方法估计码相位的位置,同时在缺少延拓空间的情况下构造一个虚拟的相关器以完成对码相位的估计。该文具体分析了单侧相关器个数对牵入范围的影响,在此基础上对所提方法进行了计算机仿真实验。理论和仿真证明：所提方法能够在不增加过多硬件资源的条件下扩大码鉴相函数的线性牵入范围,进而能够提高接收机对于BOC调制信号的跟踪精度。     

Linux下GNSS中频信号采集系统及接收机设计

针对GNSS中频信号数据量大、传统数据采集卡成本高昂的问题,设计了Linux操作系统下基于USB2.0串行总线和FPGA的GNSS中频数据采集系统,完成了相应的软硬件设计。利用状态机控制CY7C68013A各端点缓存的读写状态,完成高速数据传输功能,通过FPGA缓存中频数据有效提高系统数据传输带宽。编制了Linux下完整的GNSS软件接收机,实现了基于QT的接收机用户界面软件和Qwt插件的数据图形化显示窗口。测试结果表明:数据采集系统的传输速率可达200 Mbit/s以上,在降低成本的同时有效解决了大量数据的传输问题,软件接收机满足定位精度要求,具有良好的灵活性和适应性,而且易于扩展和升级算法。     

一种基于通信卫星信号转发的卫星导航信号增强方法

该文提出一种利用地球同步轨道(GEO)通信卫星信号转发实现卫星导航信号增强的方法。在信号发射端,利用卫星导航信号直接序列扩频(DSSS)的低功率信号特性,在满足一定通信信号误码率(BER)要求的前提下,将导航中心产生的功率受控弱卫星导航增强信号在所选GEO卫星通信频段上进行载波调制与转发。而在接收端,利用频移(FRESH)滤波器以及一定的自适应信号抵消算法,可有效去除强通信信号的干扰并分离出弱卫星导航增强信号。仿真结果表明,对于分离出的弱卫星导航增强信号,在其对应的功率控制范围内可具有较好的跟踪与捕获性能,由此也验证了所提方法的有效性。     

牵引式欺骗对矢量跟踪环路的影响

牵引式欺骗能够在不引起跟踪环路失锁的条件下诱使接收机跟踪欺骗信号,是一种隐蔽性很高的欺骗干扰方式。对于标量接收机,由于其跟踪环路相互独立,因此针对单个信号进行牵引式欺骗时,不会受其他信号的影响。而矢量接收机的跟踪环路通过接收机状态耦合,存在相互影响,即牵引式欺骗对矢量和标量跟踪环路的影响存在差异。本文基于无噪声且欺骗信号与真实信号载波频率和载波相位相等的假设条件,分析牵引式欺骗对矢量跟踪环路的影响,推导出欺骗成功条件,并利用信号源模拟器和软件接收机对分析结果进行验证。研究结果表明,对矢量跟踪环路成功实施牵引式欺骗的条件较标量跟踪环路更为严苛,反映出矢量跟踪环路固有的抗欺骗干扰能力。     

基于多天线的GNSS压制式干扰与欺骗式干扰联合抑制方法

压制式干扰和欺骗式干扰是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)面临的最常见且最有威胁的蓄意干扰。该文提出了一种基于多天线的GNSS压制式干扰与欺骗式干扰联合抑制方法。首先利用子空间技术抑制压制式干扰,然后利用解扩重扩算法获得的加权矢量进行欺骗式干扰识别和抑制,最后对无干扰信号再次使用解扩重扩技术形成指向真实卫星的高增益多波束。仿真结果证明所提方法可以同时抑制压制式干扰和欺骗式干扰。该方法不需要卫星来向信息,对阵列流形误差稳健。     

矢量GNSS接收机自主完好性监控性能研究

在分析了矢量跟踪环路和标量跟踪环路故障检测方面差异的基础上,该文指出全球导航卫星系统(GNSS)矢量接收机自主完好性监控(RAIM)技术所存在的问题,即RAIM检测量受噪声影响导致检测故障不准确,和故障信息在环路中的传播使得难以准确识别出故障源。针对上述问题,对矢量接收机的结构进行了改进,提出基于预滤波器的双环路跟踪结构。在新结构中,通过基于容积卡尔曼滤波算法的预滤波器削弱噪声的影响,并通过双环路切换的方法阻止故障信息的传播。仿真实验结果表明,改进后的矢量接收机不仅RAIM检测统计量的均值和方差都显著减小,而且识别故障的准确率有了明显的提高,RAIM性能较原来得到了有效提升。     

复杂城市环境下的全球导航卫星系统/捷联惯性导航系统组合导航算法

针对复杂城市环境下,全球导航卫星系统(GNSS)信号出现频繁短暂失锁或拒止时,对GNSS/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统的导航精度和鲁棒性影响较大问题,该文提出一种改进的因子图滤波方法。首先使用GNSS接收机内部参数构建信号误差鉴别函数,能实时估计出信号受多径干扰、遮挡等情况下的信号测量性能;同时利用载体运动约束条件构造零速修正因子,对GNSS拒止情况下的系统状态进行更新,避免系统导航性能极速下降。实验结果表明,改进的因子图方法相比经典因子图方法,在城市复杂环境下能提高定位精度63.50%和测速精度42.26%,同时也具有更低的存储量和计算复杂度,特别适用于城市车辆辅助驾驶导航设备中,对导航精度、硬件资源和实时性约束强的场景。