GPS接收机抗干扰设计

GPS接收机抗干扰设计

一、GPS接收机的抗干扰设计(论文文献综述)

陈晨[1](2020)在《NIS约束下的无人机诱捕技术研究》文中认为近些年来,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)技术发展迅速,在给人们带来便利的用时,无人机威胁公共安全尤其是民航安全的事情发生的越来越频繁,无人机反制技术成为了近年的研究热点。无人机依赖GPS(Global Positioning System,GPS)系统进行导航,由于GPS信号脆弱易受到干扰,这为诱捕无人机提供了可行性。然而由于配备GPS/INS(Inertial Navigation System,INS)组合导航系统的无人机具有一定的抗干扰检测能力,直接给无人机发送GPS欺骗信号,容易被无人机发觉。针对这个问题,本文结合GPS欺骗原理和无人机组合导航系统,进行了NIS(Normalized Innovation Square,NIS)检测实验,探究了无人机的干扰检测机制,并在此基础上提出了一种简洁有效的诱捕无人机的方法,诱捕目标为返航方式是直线返航的无人机。论文主要工作如下:第一,介绍了GPS系统组成,从载波、伪码及导航电文三个方面研究了GPS信号的特点,最后研究了GPS定位原理。第二,针对无人机数据链路通信系统,总结了其通信特点和干扰方法;针对无人机导航定位系统,本文在研究GPS干扰的基础上,介绍了位置欺骗原理,位置欺骗能够有效地将GPS接收机定位结果偏移到指定位置。第三,结合无人机的GPS/INS组合导航系统,介绍了组合导航系统的优势,研究了卡尔曼滤波进行数据融合的原理。通过研究无人机的NIS检测,验证了无人机具有干扰检测能力以及GPS定位精度和欺骗距离对诱捕无人机的影响。第四,根据无人机在被切断与控制者之间的通信链路后会直线飞回返航点的特点,设计了一种计算无人机返航点位置的方法。并将以上理论进行整理结合,提出了一套诱捕无人机的完整方法,可以在不被无人机发觉的前提下,将无人机诱捕至指定位置。

闫金涛[2](2019)在《基于空域特征的GPS抗欺骗式干扰方法研究》文中研究指明无论是在信息化战争中为全球范围的飞机、舰船、地面部队等提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度及时间数据,还是在日常生活中为人们提供方便易用的定位、导航功能,全球定位系统(Global Positioning System,GPS)都扮演着越来越重要的角色。然而,随着GPS的广泛应用,一些不法分子企图通过生产发射或延时转发GPS信号以达到欺骗待定位用户的目的,错误的定位结果会对生活产生极大不便,在战争中甚至会影响战局。而针对欺骗式干扰,接收机很难检测到它的存在,并且在检测到存在欺骗干扰时如何正确地完成定位也是一个亟待解决的问题。因此,本文利用空域信息特征,针对欺骗式干扰提出了两种抗欺骗干扰的方法,旨在解决欺骗干扰下的准确定位问题。主要工作如下:(一)针对单源产生式欺骗干扰,提出一种基于单机阵列天线空时采样的方法,利用同源产生式欺骗干扰与真实GPS信号所包含的无线信道特征的差异进行区分,并且采用相关处理将接收机捕获到的真、假GPS信号进行分离,在检测到欺骗干扰存在的情景下,利用真实信号组的数据完成定位。由于信道的差异性是体现在空域,因此若要利用这一差异就需要单天线移动采样,这就要求接收机必须处于不断地运动状态,而在很多场景下难以满足这一要求,本方法由于在阵列天线上对信号进行空时二维采样来模拟单天线移动采样,使得采样信号包括了信道的空域信息,所以对接收机的运行状态没有限制,使其适用性得以提高。仿真表明欺骗信号与真实信号的差异性足以将它们分离,并且在欺骗干扰存在的情况下能够准确完成定位功能。(二)针对转发式欺骗干扰,提出基于空间相对位置信息的分布式抗欺骗干扰方法,首先通过一组分布式接收机之间互通信息完成相对位置信息的获取,接着这一组接收机分别利用GPS完成自定位,再次获取新的相对位置信息,通过对比前后两次相对位置信息的差异判断是否存在欺骗干扰。若存在欺骗干扰,则利用枚举法找到受到欺骗干扰影响的接收机,并利用分布式接收机组中未受到欺骗干扰影响的接收机自定位的结果结合相对位置信息对其进行准确定位。计算表明在接收机数目足够时,欺骗干扰的检测概率超过90%。

苑文学[3](2019)在《基于变步长LMS算法的GPS抗干扰的研究》文中研究指明GPS(Global Positioning System)是目前应用最广泛的导航定位系统,但是由于其信号功率小,工作环境复杂多变,因此极易受到干扰,丧失其导航定位功能。另外,我国自主研制的北斗卫星导航系统也面临着相似的问题,所以研究GPS抗干扰问题十分有意义。对GPS的工作原理、信号特征、干扰形式以及常用的抗干扰技术做了简短介绍,分析了自适应调零天线的基本原理以及常见的自适应算法,结合仿真结果给出了线性约束最小方差(Linear Constrained Minimum Variance,LCMV)算法、递推最小二乘(Recursive Least Square,RLS)算法、最小均方(Least Mean Square,LMS)算法的优缺点,选取LMS算法作为研究对象。针对传统定步长LMS算法收敛速度与稳态误差之间的矛盾,提出了一种基于双曲正弦函数的改进变步长LMS算法,利用误差的相关值(n)(n1)e e-调节步长,使得步长只与输入的有用信号相关,与噪声信号无关,从而降低了变步长LMS算法对噪声的敏感性,并提高了收敛速度以及抗干扰性能。结合GPS信号,分析了参数、干扰源数目、阵元数目、干噪比以及阵型对算法性能的影响。最后,将改进的变步长LMS算法与常见的变步长LMS算法以及LCMV算法进行了对比。实验结果表明:干噪比越大,算法的抗干扰能力越强;Y型阵的抗干扰性能最优,方阵次之,均匀线阵稍差;Sinh LMS的抗干扰能力、收敛速度、稳态均方误差等指标均优于SVSLMS、Arctan LMS、FLMS以及LCMV算法,因此基于双曲正弦函数的改进变步长LMS算法较好。

刘凯悦[4](2019)在《基于GPS信号及信息有效性评估的车载定位算法》文中研究说明全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是由美国研发的目前使用最为广泛的卫星导航系统,被广泛应用于军事和民用的各个领域,特别是车载轨迹跟踪领域。然而由于电磁环境的日益复杂,以及城市密集建筑等因素影响,导致接收到的GPS信号会受到影响,甚至不能获取GPS信号,使得用户从GPS信号解析出的定位信息不准确,甚至无法提供定位信息。因此对GPS信号与信息有效性进行评估,并研究GPS无法为车辆提供有效定位信息时的车载轨迹跟踪算法具有重要意义。对GPS信号和信息的性能评估,旨在探讨GPS信号的抗干扰能力和受到干扰时的信息可用性。本文主要根据GPS接收机跟踪环的工作特点对GPS信号的抗干扰性能进行研究,提出了基于跟踪门限的GPS信号抗干扰门限干信比和抗干扰系数的抗干扰性能指标,并分析不同电磁干扰和调制体系下的抗干扰系数对抗干扰门限的影响。由于GPS信号的抗干扰指标仅能反应接收机能够正常工作下的抗干扰能力,并没有考虑受到干扰影响时,从GPS信号中解析出的定位信息是否满足定位需求,为了判断电磁干扰下GPS接收机信息是否可用,本文提出了基于修正误差平方和的信息可用性检测指标,用修正后的误差平方和判断GPS信息的可用性,并通过仿真对GPS信号的抗干扰能力及信息可用性检测进行验证。实现在电磁干扰以及建筑物遮挡情况下的稳定车载轨迹跟踪,关键在于解决GPS无法为车辆提供有效定位信息时的实时定位。微惯性测量单元(Miniature Inertial Measurement Unit,MIMU)体积小成本低,且能够独立自主的完成定位任务,可以作为GPS失效时车辆的备用定位系统,但低成本的MIMU的陀螺仪测量误差大,会引起定位误差发散。为了解决此问题,本文提出基于陀螺测量误差预测的定位误差抑制算法,该算法在GPS有效阶段,利用GPS提供的信息对陀螺测量误差进行估计,同时利用人工神经网络学习陀螺测量误差的变化规律,建立陀螺测量误差模型,在GPS失效阶段,利用陀螺测量误差模型对陀螺测量误差进行预测,对陀螺测量误差进行补偿,抑制定位误差。通过仿真对算法进行验证,并利用荷兰Xsens公司的MTi-G系统进行车载试验。仿真和试验结果表明,本文提出的基于陀螺测量误差预测的轨迹跟踪算法能够对GPS失效下的定位误差进行有效抑制。本文通过对GPS信号的抗干扰能力的评估和接收机信息可用性的判断实现对GPS的性能评估,并实现了在GPS失效状态下陆地车辆的稳定轨迹跟踪,具有一定的理论基础和实际应用意义。

谭剑锋[5](2019)在《电子信息系统前端强干扰综合防护技术研究》文中进行了进一步梳理随着电磁与激光等强辐射技术的发展,电子信息系统面临着日益迫切的强干扰抑制与防护需求。外界干扰可以使电子信息系统产生复杂效应,干扰强度相对较小时电子信息系统可能会发生信噪比下降、误码率提高等问题;当干扰强度达到一定程度就可能致使电子信息系统前端饱和而工作失效;当干扰强度达足够大时,如已经战术化并将广泛应用的强电磁武器、激光武器,则可能损伤甚至损毁电子信息系统。因此,强干扰抑制与防护是保障电子信息系统正常、安全工作的重要基础和关键技术。论文针对电子信息系统前端的强干扰抑制和毁伤防护需求,在分析电子信息系统面临的强干扰威胁基础上,重点进行了强电磁干扰综合防护与强光防护两方面研究。运用了能量选择强电磁防护方法,研究了基于能量选择机理的强电磁防护技术,研制了一种可用于卫星导航接收机强电磁毁伤防护的能量选择表面;提出了基于阵列信号处理技术和射频幅相加权的强干扰抑制方法、强电磁干扰抑制实验方法,研制了空域自适应处理干扰抑制原理样机;提出基于石墨烯材料的高能激光束前端防护技术,设计并研究了石墨烯光子晶体波导的可调谐开关器件。论文的主要研究内容和成果包括:第一章主要分析强干扰防护特别是强电磁攻击防护的背景与需求。重点阐述了强电磁武器以及激光武器的发展与威胁,信息化装备系统的防护能力现状,防护材料与器件的研究现状。第二章主要研究基于能量选择机理的强电磁防护技术。分析了能量选择防护原理,提出能量选择防护结构的设计方法,设计了一种可用于GPS/北斗用户机的能量选择表面,并进行了强辐照实验验证。结果表明能量选择强电磁防护方法的有效性以及能量选择表面优良的前门防护性能。第三章针对可能导致接收机射频前端过饱和的强干扰,提出了基于阵列信号处理技术和射频幅相加权的干扰抑制方法,仿真分析证明了方法的有效性。第四章提出了抗饱和干扰实验方法,设计了实验方法的算法和仿真验证,研制了一套抗饱和干扰实验系统,完成了实验系统构建,并进行了验证。实测表明,实验验证系统能将GPS接收机的抗饱和能力提高15到60dB,对窄带强电磁干扰的抑制能力可达90dB。第五章主要利用石墨烯材料在外加偏置电压下电导率可调的特性,提出石墨烯与二维光子晶体波导的复合结构设计方法,设计了一种具有开关转换功能的石墨烯光学器件。仿真结果表明,在电调制下石墨烯器件的工作频段可发生明显改变,因此在高能激光武器前端防护技术的研究领域有着广泛应用前景。第六章对全文工作进行了总结,对强电磁综合防护研究的后续研究重点进行了分析。

张坤[6](2018)在《GPS对抗干扰效能分析与评估》文中研究指明全球卫星定位系统(GPS)已经成为精确打击、指挥控制和兵力投送的关键,并在战争的各个过程影响着战争的进程和效能。对GPS干扰过程进行有效准确的评估有利于改善己方干扰技术和接收机的抗干扰技术。因此,对GPS干扰效能评估的研究,具有重要的军事意义和广泛的应用前景。论文针对全球卫星定位系统的信号组成和工作特性,从信号捕获、信号跟踪、信号解调三方面提出了基于信号处理的干扰效果评估指标,并结合实战战例建立了基于监测站数据的干扰效果评估指标,并分别做了理论和仿真分析,验证了上述指标的有效性。论文的主要内容概括如下:1.在压制干扰条件下对接收机干扰容限和干扰距离两个指标进行了理论推导和仿真分析,论证了C/A码、P码、L5码、L2C码、M码、区域增强的M码等不同伪码调制信号的抗干扰性能和带限白噪声、匹配谱干扰、窄带等不同干扰信号的干扰性能。2.根据GPS接收机的信号处理流程把干扰效果评估分为从信号捕获、跟踪和解调三个层面的分析,建立了基于信号处理的干扰效果评估指标,分别用平均捕获时间和捕获时间方差评估接收机的信号捕获性能,用载波跟踪误差和码跟踪误差评估信号跟踪性能,和用伪距测量误差和误码率评估信号的解调性能。3.通过设计不同的干扰场景对基于信号处理的干扰效果评估指标进行了理论和仿真分析,定量评估了全球卫星定位系统自身的抗干扰能力和受扰情况下信号处理性能的下降程度,从而验证了上述评估指标的有效性。4.鉴于目前全球范围内配置有大量民用/军用GPS地面跟踪站,本文结合GPS干扰最新战例,建立了以信噪比、卫星可见性、GDOP和定位误差为代表的基于作战区域监测站监测数据的的干扰效果评估体系,并利用地面跟踪站的IGS数据分析受扰情况下的GPS性能及上述评估指标的变化情况,验证了上述基于监测站数据干扰效果评估指标的有效性。

张冰[7](2018)在《卫星导航接收机自适应调零天线抗干扰技术研究》文中研究指明本文重点研究了基于自适应调零天线的卫星导航接收机的抗干扰技术,从常规接收机的干扰容限入手,探索了自适应空间陷波技术和波束成形技术能够提升接收机干扰容限的最大程度;从两个角度分析了卫星导航接收机的抗干扰能力:一个是对抗人为干扰的能力,另一个是对抗恶劣环境(如低信噪比环境)的能力。针对人为干扰,本文分析了兼有自适应空间陷波与波束成形天线阵列的卫星导航接收机的抗干扰能力,指出该方法存在的不足,并提出一种改进设计方案;针对低信噪比环境,本文分析了常规接收机的干扰容限,指出了存在的问题,并提出了改进算法提升了接收机的捕获和跟踪性能。本文的主要研究成果如下:1.对卫星导航接收机的抗干扰性能及其仿真测试方法进行了研究。讨论了GPS系统的干扰容限,给出了其定义和计算方法,总结了目前提升卫星导航接收机抗干扰能力的一些常用措施,重点分析了自适应调零天线对抗敌方恶意干扰的能力,设计了一种仿真测试方法用于对卫星导航接收机的抗干扰能力进行研究,该方法可以最大化模拟真实接收机的结构,为后续接收机抗干扰能力测试的结果提供了可靠的依据。为了准确地描述接收机在干扰条件下的工作状态,本文给出三种干扰起效判决准则,并计算了GPS C/A码接收机和P(Y)码接收机在这三个准则下的干扰容限。给出了兼有自适应空间陷波与波束成形阵列天线系统的抗干扰测试结果,分析了该方法的优势与不足。2.对兼有自适应空间陷波与波束成形阵列天线系统的一些关键技术进行了研究。设计了一种用于GPS军用码信号和民用码信号的滤波器组,采用了分级滤波下采样的结构,详细分析了该滤波器组的性能,并且与常规滤波器进行了对比,结果表明该滤波器组在保证性能的同时降低了资源占用,而且还降低了信号处理的延迟,从而减小了对后续信号处理的影响。针对低信噪比环境,提出了一种半比特PMF-FFT捕获方法,提升了GPS C/A码接收机的捕获灵敏度,并改进了接收机的跟踪环路,提出两种新型鉴相器算法,性能仿真结果表明,这两种算法都可以获得较好的载波同步性能。针对常规的波束成形技术存在的一些问题,本文提出一种无需导向矢量辅助的自适应波束成形方法,结果表明,该方法同样可以获得阵列天线的空间分集增益,提升信噪比。3.完成了一个自适应调零天线工程样机中的一些基带信号处理单元的FPGA设计实现。基带信号处理单元包括滤波器模块、民用码同步捕获模块、民用码的码同步和载波同步模块、自适应空间陷波模块和自适应波束成形模块,各模块均与MATLAB仿真结果进行了对比验证。

徐浩[8](2017)在《GPS P码直接捕获技术研究》文中认为GPS P码码速率高,周期长,抗干扰能力强,为用户提供精密的定位和授时服务。而其提供各种服务的前提就是成功完成对P码的捕获,因此,如何能更加快速、准确地完成对P码的捕获,成为导航接收领域工程技术人员特别是军事用户关注的重点问题之一。本文研究和分析了现有P码捕获方法,针对现有方法存在的不足,对P码的直接捕获算法原理进行深入分析和研究,提出一种改进的P码直接捕获算法,并对新算法进行了进一步优化,对新捕获方法和优化后的算法分别从算法复杂度、捕获时间、捕获精度等三个方面进行了效能分析,仿真结果验证了新算法及其优化算法的优良性。文章完成的具体工作包括:(1)对GPS信号的捕获原理进行分析,完成了对捕获过程中,搜索范围的估算;对传统的P码间接捕获算法进行了介绍,并通过仿真实验指出了间接捕获算法的不足,说明了对P码直接捕获算法研究的重要意义。(2)对基于FFT的P码直接捕获算法进行了数学建模和matlab仿真,同时域并行捕获算法进行运算量的比较;完成对扩展复制重叠捕获算法及均值捕获算法的量化,并对两种算法的捕获结果进行仿真分析,指出了两种算法的局限性。(3)提出一种基于均值算法和扩展复制重叠捕获算法相互融合的P码直接捕获新方法,给出了新算法的原理,论证了新算法的可行性,对新算法的捕获结果进行了matlab仿真分析,证实了新算法有效提高了捕获的速度和精度。(4)对新提出的方法进行了进一步优化,完成了对优化算法的仿真实验,在与原算法进行仿真对比的基础上,对优化后的算法分别从算法复杂度、捕获时间、捕获精度三个方面进行了效能分析,进一步验证了新算法优化后达到的优良的捕获效果。

李亚伟[9](2017)在《针对采用阵列天线的卫星导航接收机干扰与抗干扰技术研究》文中进行了进一步梳理本文重点研究了针对采用阵列天线的GPS接收机干扰与抗干扰技术,探索它的最大可能干扰容限,同时也研究针对GPS接收机进行高效干扰的方法;从两个方面同时进行深入研究的目的有两个:一个是为了探索可用于提升北斗系统接收机抗干扰性能的阵列天线技术,另一个是为了探索出一种能高效干扰GPS接收机的干扰样式和方法。主要工作如下:1.研究了自适应调零天线技术的基本原理,给出了GPS接收机干扰容限的定义,分析了GPS接收机基本干扰容限和限制干扰容限的主要因素。提出了一种GPS接收机干扰容限的仿真测试方法并且研究了GPS现代化计划中采用的技术措施并给出一种对现代化后GPS接收机实施可靠干扰的方法。2.本文提出一种兼有波束成形的自适应调零天线的抗干扰方法。对于N阵元的天线,与只做自适应调零的方法相比,本文提出的方法可以获得10log(N)d B的信干噪比增益。3.针对采用自适应调零天线的GPS接收机,研究了多源干扰条件下的高斯噪声干扰,周期闪烁干扰的性能,并设计了一种随机闪烁干扰样式。仿真表明,在干扰源个数少于阵元个数时,随机闪烁干扰比周期闪烁干扰和高斯噪声干扰有更好的干扰性能。4.完成了基于浮点数的GPS接收机自适应陷波LMS算法的FPGA设计,并验证了正确性。在此基础上提出了一种改进的FPGA设计方案,该方法大大改善了基于浮点数FPGA设计中LMS算法收敛速度慢的缺点。

秦瑞[10](2017)在《基于空域的GPS抗干扰方法研究》文中进行了进一步梳理由于GPS(Global positioning system)卫星信号到达地面已经十分微弱,GPS接收机极易受到干扰信号的干扰,从而导致GPS接收机丧失导航定位功能。所以研究GPS接收机的抗干扰问题十分重要。对GPS系统、GPS干扰形式以及GPS抗干扰技术做了简要介绍,分析了自适应调零天线抗干扰的原理,对不同阵型接收信号进行了建模,给出了不同阵型的方向图仿真结果。比较了四种自适应算法最优化准则,通过仿真结果给出了基于LCMV准则的LCMV算法与基于MMSE准则的LMS算法的优缺点,在均匀线阵下,对LCMV算法分别在不同干扰源数目和不同干噪比下进行仿真实验。提出了结合相位补偿的LCMV算法,在均匀线阵下,分别在不同干扰源数目和不同干噪比下进行仿真,并与LCMV算法仿真结果相比较。实验结果表明:在不同干扰源数目下,相比于LCMV算法,结合相位补偿的LCMV算法在干扰信号方向产生的零陷深度提高4dB8dB,提高GPS信号信噪比5dB7dB,降低了接收信号的误码率;在不同干噪比下,相比于LCMV算法,结合相位补偿的LCMV算法在干扰信号方向产生的零陷深度提高3dB6dB;因此结合相位补偿的LCMV算法抗干扰性能更好。

二、GPS接收机的抗干扰设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、GPS接收机的抗干扰设计(论文提纲范文)

(1)NIS约束下的无人机诱捕技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要工作及论文结构
第二章 GPS系统的基本原理
    2.1 GPS系统简介
    2.2 GPS信号组成
        2.2.1 伪随机噪声码
        2.2.2 导航电文
    2.3 GPS定位
    2.4 本章小结
第三章 无人机干扰技术
    3.1 无人机数据传输链路
        3.1.1 跳频通信
        3.1.2 跳频通信干扰
    3.2 GPS干扰
        3.2.1 压制式干扰
        3.2.2 欺骗式干扰
    3.3 本章小结
第四章 无人机组合导航系统
    4.1 GPS/INS组合导航
        4.1.1 组合导航系统优点
        4.1.2 组合导航的分类
    4.2 信息融合算法
        4.2.1 信息融合方法分类
        4.2.2 卡尔曼滤波
    4.3 NIS检测
    4.4 本章小结
第五章 诱捕策略
    5.1 诱捕对象
    5.2 计算返航点
    5.3 诱捕步骤
    5.4 仿真实验
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间所发表的论文

(2)基于空域特征的GPS抗欺骗式干扰方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 全球导航系统的发展与现状
    1.2 研究背景及意义
    1.3 GPS抗干扰研究现状
        1.3.1 GPS抗压制式干扰研究现状
        1.3.2 GPS抗欺骗式干扰研究现状
    1.4 论文研究内容与结构安排
第二章 GPS定位原理及干扰机制简介
    2.1 GPS的系统构成
        2.1.1 空间部分
        2.1.2 控制部分
        2.1.3 用户部分
    2.2 GPS信号结构
        2.2.1 载波信号
        2.2.2 伪随机噪声码
        2.2.3 导航报文
    2.3 GPS的工作原理
        2.3.1 GPS单点定位数学模型
        2.3.2 GPS差分定位数学模型
    2.4 GPS接收机工作原理
        2.4.1 GPS信号捕获
        2.4.2 GPS信号跟踪
        2.4.3 GPS定位解算
    2.5 GPS的坐标系统及转换
        2.5.1 几种常见坐标系
        2.5.2 坐标系的变换
    2.6 GPS干扰的机制
        2.6.1 非人为干扰
        2.6.2 压制式干扰
        2.6.3 欺骗式干扰
    2.7 本章小节
第三章 基于空时采样的抗欺骗干扰方法
    3.1 基于空时采样的抗欺骗干扰方案设计
        3.1.1 GPS卫星信号的获取及采样处理
        3.1.2 欺骗信号的检测与分类
        3.1.3 完成定位
    3.2 基于空时采样的抗欺骗干扰方法仿真分析
    3.3 对比分析
        3.3.1 与传统空域方法的对比分析
        3.3.2 和一些其他的抗欺骗干扰方法的对比
    3.4 本章小节
第四章 基于相对位置信息的分布式抗欺骗干扰方法
    4.1 基于相对位置信息的分布式抗欺骗干扰方案设计
        4.1.1 初始化接收机相对位置信息
        4.1.2 接收机自定位并传播定位结果
        4.1.3 欺骗干扰检测与定位
    4.2 接收机联合处理特点分析
    4.3 性能仿真分析
    4.4 与单机抗欺骗干扰方法比较
        4.4.1 单机抗干扰方法
        4.4.2 单机抗干扰方法与本文方法的异同
        4.4.3 对比分析
    4.5 本章小节
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(3)基于变步长LMS算法的GPS抗干扰的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 抗干扰技术的国内外研究现状
    1.3 变步长LMS算法的国内外研究现状
    1.4 本文研究内容及章节安排
第二章 GPS系统及干扰形式
    2.1 GPS系统组成及原理
        2.1.1 GPS系统组成
        2.1.2 GPS定位原理
    2.2 GPS信号
        2.2.1 GPS信号组成
        2.2.2 伪随机码的产生
    2.3 GPS接收机的干扰形式
    2.4 GPS抗干扰技术
    2.5 本章小结
第三章 变步长最小均方算法
    3.1 自适应调零天线
    3.2 常见的自适应算法
        3.2.1 线性约束最小方差算法
        3.2.2 最小均方算法
        3.2.3 递归最小二乘算法
    3.3 LMS算法的性能分析
        3.3.1 均方误差的过度过程
        3.3.2 稳态误差及失调系数
        3.3.3 计算复杂度
    3.4 改进的变步长LMS算法
        3.4.1 常见的变步长LMS算法
        3.4.2 改进的变步长LMS算法原理
        3.4.3 算法的性能分析
        3.4.4 仿真分析
    3.5 本章小结
第四章 改进的变步长LMS算法及仿真
    4.1 参数对算法的影响
        4.1.1 参数a对算法性能的影响
        4.1.2 参数b对算法性能的影响
        4.1.3 参数c对算法性能的影响
    4.2 不同条件下SinhLMS算法仿真
        4.2.1 仿真环境的选取
        4.2.2 不同干扰源数目下的仿真
        4.2.3 不同干噪比的仿真
        4.2.4 不同阵元数目的仿真
        4.2.5 不同阵型的仿真
    4.3 改进算法与常见的变步长LMS算法的比较
        4.3.1 抗干扰性能
        4.3.2 收敛速度和稳态误差
        4.3.3 跟踪性能
        4.3.4 计算复杂度
    4.4 改进算法与LCMV算法的比较
        4.4.1 抗干扰性能
        4.4.2 收敛性能
        4.4.3 误码率
    4.5 本章总结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 不足及展望
致谢
参考文献

(4)基于GPS信号及信息有效性评估的车载定位算法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 GPS性能评估技术
        1.2.2 GPS失效时车载稳定轨迹跟踪发展现状
    1.3 论文主要研究内容
第2章 电磁干扰下GPS轨迹跟踪定位精度分析
    2.1 GPS数据处理基本原理
        2.1.1 中频信号基带处理
        2.1.2 GPS导航解算
    2.2 电磁干扰下GPS定位精度分析
        2.2.1 载波相位测量精度分析
        2.2.2 码相位测量精度分析
        2.2.3 仿真分析
    2.3 GPS失效下轨迹跟踪定位误差分析
        2.3.1 基于MIMU的轨迹跟踪算法
        2.3.2 MIMU定位精度分析
        2.3.3 仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 GPS信号抗干扰能力评估及信息可用性检测
    3.1 基于跟踪门限的GPS信号抗干扰性能评估
        3.1.1 基于跟踪门限的抗干扰能力指标建立
        3.1.2 不同干扰下信号抗干扰能力分析
    3.2 基于模型修正的GPS信息可用性评估方法
        3.2.1 GPS测量模型修正
        3.2.2 基于总体最小二乘法的定位解算
        3.2.3 基于修正误差平方和的可用性指标
    3.3 GPS信号及信息有效性评估指标仿真分析
        3.3.1 抗干扰能力评估仿真分析
        3.3.2 信息可用性评估仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 GPS失效车载轨迹跟踪定位误差抑制算法
    4.1 问题的提出
    4.2 GPS辅助MIMU陀螺测量误差估计算法
        4.2.1 微惯性陀螺仪误差模型建立
        4.2.2 陀螺测量误差估计算法
        4.2.3 多变量系统状态可观测性分析
    4.3 基于陀螺测量误差预测的定位误差抑制算法
        4.3.1 人工神经网络算法
        4.3.2 反向传播神经网络基本原理
        4.3.3 基于BP网络的陀螺测量误差预测模型
    4.4 仿真分析
        4.4.1 基于GPS辅助的MIMU陀螺测量误差估计仿真分析
        4.4.2 基于陀螺测量误差预测定位误差抑制仿真分析
    4.5 试验验证
        4.5.1 车载试验平台搭建
        4.5.2 实测试验及结果分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(5)电子信息系统前端强干扰综合防护技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRCT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及重要意义
    1.2 国内外相关技术发展现状
        1.2.1 强电磁毁伤及其防护研究现状
        1.2.1.1 强电磁武器对信息化武器装备构成致命威胁
        1.2.1.2 滤波、限幅、屏蔽等传统防护手段取得重要进展
        1.2.2 高能激光武器防护研究概述
        1.2.2.1 高能激光武器发展态势
        1.2.2.2 高能激光武器防护装置研究现状
    1.3 论文的主要工作和章节安排
第二章 能量选择强电磁防护技术研究
    2.1 能量选择机理
    2.2 基于能量选择的强电磁防护结构设计
        2.2.1 能量选择表面设计
        2.2.2 能量选择与频率选择复合结构设计
    2.3 能量选择表面实验
        2.3.1 GPS能量选择表面
        2.3.2 能量选择表面性能实验
        2.3.3 天线方向图测试
    2.4 小结
第三章 强电磁干扰抑制方法研究
    3.1 自适应抗饱和干扰研究
        3.1.1 方法概述与信号模型
        3.1.2 确定权值的准则
        3.1.3 基于功率倒置准则的空间波束形成
        3.1.4 空间谱估计
        3.1.5 空时联合抗干扰
    3.2 射频幅相加权抗干扰设计
        3.2.1 射频幅相加权模块分析设计
        3.2.2 矢量调制器
    3.3 自适应抗干扰系统算法实现
    3.4 小结
第四章 强电磁干扰抑制实验研究
    4.1 强电磁干扰抑制实验系统设计
        4.1.1 系统结构
        4.1.2 组件设计
        4.1.3 GPS抗干扰实验系统
    4.2 强电磁干扰抑制算法实现
        4.2.1 数字正交变换模块
        4.2.2 功率倒置算法实现
    4.3 干扰抑制实验
        4.3.1 放大链路抗饱和能力测试
        4.3.2 抗干扰性能
        4.3.3 干扰抑制响应时间测试
        4.3.4 对GPS接收机工作的影响
    4.4 小结
第五章 石墨烯光学器件前端防护技术研究
    5.1 石墨烯堆栈光电特性
        5.1.1 二维石墨烯材料基本特性分析
        5.1.2 石墨烯堆栈性能分析
    5.2 石墨烯光子晶体波导开关研究
        5.2.1 单通道波导开关器件设计
        5.2.2 双通道波导开关设计
    5.3 可调谐耦合共振腔诱导透明
    5.4 小结
第六章 结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(6)GPS对抗干扰效能分析与评估(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 课题研究的背景和意义
    1.3 课题研究的国内外研究现状
    1.4 本文结构安排
第二章 GPS信号特性及干扰技术概述
    2.1 GPS信号组成
        2.1.1 GPS调制载波
        2.1.2 GPS测距码特征
        2.1.3 GPS导航电文
    2.2 GPS信号特性
        2.2.1 GPS信号的频率、测距码特性
        2.2.2 GPS信号的功率电平特性分析
        2.2.3 直接序列扩频特性
        2.2.4 GPS信号的自相关和互相关函数特性
    2.3 GPS干扰技术概述
        2.3.1 压制式干扰
        2.3.2 欺骗式干扰
    2.4 小结
第三章 GPS压制干扰样式与效果理论分析
    3.1 GPS压制干扰信号
        3.1.1 单频干扰
        3.1.2 扫频干扰
        3.1.3 梳状谱干扰
        3.1.4 窄脉冲干扰
        3.1.5 噪声调幅干扰
        3.1.6 噪声调频干扰
    3.2 GPS压制干扰效果理论分析
        3.2.1 对GPS接收机干扰容限的分析
        3.2.2 对干扰距离的分析
    3.3 小结
第四章 基于信号处理的GPS干扰效能评估值
    4.1 GPS信号处理与基于信号处理的干扰评估指标
        4.1.1 GPS接收机原理
        4.1.2 GPS信号处理流程
        4.1.3 基于信号处理的干扰效能评估指标
    4.2 干扰对捕获性能的影响及仿真分析
        4.2.1 捕获性能评估的指标建立
        4.2.2 压制干扰对捕获性能评估指标的影响及仿真分析
    4.3 干扰对跟踪性能的影响及仿真分析
        4.3.1 跟踪性能评估的指标建立
        4.3.2 压制干扰对跟踪性能评估指标的影响及仿真分析
    4.4 干扰对解调性能的影响及仿真分析
        4.4.1 解调性能评估的指标建立
        4.4.2 压制干扰对解调性能评估指标的分析算法流程
        4.4.3 压制干扰对解调性能评估指标的影响及仿真分析
    4.5 小结
第五章 基于监测站数据的GPS干扰评估
    5.1 GPS数据处理方法
        5.1.1 GPS定位方法
        5.1.2 GPS接收机定位性能
    5.2 基于监测站数据的干扰评估指标
        5.2.1 信噪比
        5.2.2 卫星可见性
        5.2.3 GDOP
        5.2.4 定位误差
    5.3 典型GPS干扰战争案例研究
        5.3.1 战争背景
        5.3.2 数据源及其分析软件介绍
        5.3.3 战例分析
    5.4 小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(7)卫星导航接收机自适应调零天线抗干扰技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及其意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 对抗人为干扰的技术
        1.2.2 低信噪比环境下的抗干扰技术
    1.3 论文的主要内容及章节安排
第二章 卫星导航系统的基本原理和抗干扰能力
    2.1 卫星导航系统概述
        2.1.1 GPS系统发展
        2.1.2 GPS系统组成
        2.1.3 GPS信号格式
        2.1.4 GPS定位原理
        2.1.5 不同卫星导航系统的差异
    2.2 卫星导航接收机的抗干扰能力
        2.2.1 GPS系统的干扰容限
        2.2.2 提升卫星导航接收机抗干扰能力的措施
    2.3 基于自适应调零天线的卫星导航接收机
        2.3.1 自适应调零天线抗干扰的原理
        2.3.2 自适应调零天线的抗干扰自由度
        2.3.3 自适应调零天线抗干扰性能分析
    2.4 本章小结
第三章 卫星导航接收机抗干扰能力的仿真测试方法
    3.1 仿真测试系统的结构
    3.2 干扰起效的判别准则及干扰容限的计算
        3.2.1 干扰起效的判别准则
        3.2.2 常规GPS C/A码和P(Y)码接收机干扰容限的计算
    3.3 兼有自适应空间陷波与波束成形的阵列天线系统
        3.3.1 基本原理
        3.3.2 性能仿真
    3.4 本章小结
第四章 卫星导航接收机基带信号处理算法
    4.1 当空民用码的确定
    4.2 阵列天线各路信号军用码、民用码信号样点序列的滤波
        4.2.1 滤波器组的结构
        4.2.2 各级滤波器性能分析
    4.3 民用码信号的快速捕获算法
        4.3.1 多普勒频移的产生
        4.3.2 经典捕获算法
        4.3.3 几种基于PMF-FFT的改进算法
        4.3.4 当前捕获算法存在的问题
        4.3.5 改进捕获算法的性能
    4.4 民用码信号的伪码同步和载波跟踪
        4.4.1 载波跟踪环路、码同步环路
        4.4.2 载波同步环路鉴相器算法、跟踪灵敏度
    4.5 自适应波束成形方法
        4.5.1 基本原理与系统结构
        4.5.2 性能测试与分析
    4.6 本章小结
第五章 系统的FPGA设计实现
    5.1 FPGA的发展现状、原理结构和开发技术
        5.1.1 FPGA的发展现状
        5.1.2 FPGA的原理结构
        5.1.3 FPGA开发技术
    5.2 基带信号处理板的基本结构
    5.3 本系统主要结构模块的FPGA实现以及仿真测试
        5.3.1 高性能滤波器模块
        5.3.2 民用码信号同步捕获模块
        5.3.3 码同步、载波同步模块
        5.3.4 自适应空间陷波和自适应波束成形模块
    5.4 系统硬件调试中出现的问题和解决方法
    5.5 本章小结
结束语
参考文献
致谢
作者简介

(8)GPS P码直接捕获技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 课题研究的背景和意义
    1.3 课题研究的国内外研究现状
    1.4 本文结构安排
第二章 GPS接收机技术
    2.1 GPS接收机简介
        2.1.1 GPS系统组成与接收机结构
        2.1.2 GPS接收机工作原理及其软件化
    2.2 GPS信号的捕获
        2.2.1 GPS信号结构与捕获原理
        2.2.2 GPS信号搜索范围的估算
    2.3 P码间接捕获方法
        2.3.1 P码间接捕获方法介绍
        2.3.2 P码间接捕获方法存在的不足
    2.4 P码直接捕获方法
        2.4.1 时域并行捕获方法
        2.4.2 基于频域的捕获方法
    2.5 本章小结
第三章 P码直接捕获算法的量化过程和捕获仿真分析
    3.1 基于FFT的P码直接捕获算法的模型建立与仿真分析
        3.1.1 基于FFT的P码直接捕获算法的模型建立与捕获仿真分析
        3.1.2 基于FFT的P码直接捕获算法运算量分析
    3.2 扩展复制重叠捕获算法的量化和仿真分析
        3.2.1 扩展复制重叠捕获算法的量化过程
        3.2.2 扩展复制重叠捕获算法的捕获结果仿真分析
    3.3 均值捕获算法的量化和仿真分析
        3.3.1 均值捕获算法的量化过程
        3.3.2 均值捕获过程及捕获结果仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 基于均值和扩展复制重叠融合的时频捕获新方法设计及优化
    4.1 基于均值和扩展复制重叠的融合的时频捕获方法
        4.1.1 融合捕获新算法的原理及可行性分析
        4.1.2 融合捕获新算法的捕获过程
        4.1.3 捕获结果仿真与分析
    4.2 捕获算法的优化办法
        4.2.1 时频变换
        4.2.2 快速多普勒加权估计
        4.2.3 分段交叠处理
    4.3 相互融合算法的优化算法
        4.3.1 优化算法的粗捕获过程
        4.3.2 优化算法的精捕获过程
        4.3.3 优化算法的仿真与对比分析
    4.4 本章小结
第五章 P码直接捕获优化算法的效能分析
    5.1 复杂度分析
        5.1.1 复杂度的定义
        5.1.2 优化算法复杂度的量化
        5.1.3 优化算法复杂度的仿真对比分析
    5.2 捕获时间分析
        5.2.1 检测概率与虚警概率
        5.2.2 捕获时间分析
    5.3 捕获精度分析
        5.3.1 频率捕获精度分析
        5.3.2 伪码捕获精度分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(9)针对采用阵列天线的卫星导航接收机干扰与抗干扰技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 干扰技术
        1.2.2 抗干扰技术
    1.3 论文的主要内容及章节安排
第二章 GPS系统及阵列天线
    2.1 GPS系统概述
        2.1.1 系统基本组成
        2.1.2 卫星导航信号结构
    2.2 GPS现代化计划
    2.3 阵列天线技术
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 自适应调零天线
        2.3.3 自适应陷波算法
    2.4 GPS系统中常见的干扰样式
    2.5 本章小结
第三章 现代化后GPS接收机抗干扰性能分析
    3.1 一般直扩系统的干扰容限
    3.2 GPS接收机基本抗干扰能力
        3.2.1 干扰容限
        3.2.2 限制干扰容限的主要因素
    3.3 一种有效的干扰容限仿真测试方法
    3.4 对现代化后GPS接收机实施有效干扰的办法
    3.5 基于兼有波束成形的自适应调零天线的抗干扰方法
        3.5.1 基本原理
        3.5.2 性能仿真及分析
    3.6 本章小结
第四章 不同干扰样式对GPS接收机干扰性能分析
    4.1 系统模型
    4.2 仿真参数设置
        4.2.1 AGC和A/D转换器
        4.2.2 LMS算法参数
        4.2.3 干扰样式参数
    4.3 多源干扰条件下干扰性能仿真与分析
        4.3.1 高斯噪声连续干扰
        4.3.2 周期闪烁干扰
        4.3.3 随机闪烁干扰
    4.4 本章小结
第五章 GPS接收机自适应陷波模块的FPGA设计
    5.1 基于浮点数的LMS算法FPGA设计
        5.1.1 设计框图
        5.1.2 性能分析
    5.2 一种改进的FPGA设计方案
        5.2.1 设计框图
        5.2.2 性能分析
    5.3 本章小结
结束语
参考文献
致谢
作者简介

(10)基于空域的GPS抗干扰方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内现状及成果
    1.3 本文研究内容及章节安排
第二章 GPS系统及干扰形式
    2.1 GPS系统组成
    2.2 GPS信号特征
        2.2.1 信号组成
        2.2.2 伪随机码的产生
        2.2.3 导航电文
        2.2.4 信号功率
    2.3 GPS的干扰形式
    2.4 GPS抗干扰措施
    2.5 本章小结
第三章 自适应调零天线接收信号建模
    3.1 自适应调零天线基本原理
    3.2 天线阵列接收信号建模
        3.2.1 均匀线阵接收信号建模
        3.2.2 圆阵接收信号建模
        3.2.3 平面阵列接收信号建模
    3.3 波束形成最优化准则
        3.3.1 最小均方误差准则
        3.3.2 最大似然准则
        3.3.3 线性约束最小方差准则
        3.3.4 最大信干噪比准则
        3.3.5 各准则之间的关系及最优准则的选取
    3.4 本章小结
第四章 结合相位补偿的LCMV算法及仿真
    4.1 经典的自适应算法
        4.1.1 基于MMSE准则的LMS算法
        4.1.2 基于LCMV准则的LCMV算法
    4.2 不同条件下LCMV算法仿真
        4.2.1 仿真环境的选取
        4.2.2 不同干扰源数目下的仿真
        4.2.3 不同干噪比的仿真
    4.3 结合相位补偿的LCMV算法
        4.3.1 结合相位补偿的LCMV算法原理
        4.3.2 相位补偿
        4.3.3 不同干扰源数目下的仿真
        4.3.4 不同干噪比下的仿真
    4.4 仿真结果的比较
        4.4.1 不同干扰源数目下的比较
        4.4.2 不同干噪比下的比较
        4.4.3 GPS信号信噪比的比较
        4.4.4 误码率比较
    4.5 本章小结
第五章 总结
    5.1 全文总结
    5.2 不足及发展
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的研究成果

四、GPS接收机的抗干扰设计(论文参考文献)

  • [1]NIS约束下的无人机诱捕技术研究[D]. 陈晨. 中国民航大学, 2020(01)
  • [2]基于空域特征的GPS抗欺骗式干扰方法研究[D]. 闫金涛. 西安电子科技大学, 2019(03)
  • [3]基于变步长LMS算法的GPS抗干扰的研究[D]. 苑文学. 中国民航大学, 2019(02)
  • [4]基于GPS信号及信息有效性评估的车载定位算法[D]. 刘凯悦. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
  • [5]电子信息系统前端强干扰综合防护技术研究[D]. 谭剑锋. 国防科技大学, 2019(01)
  • [6]GPS对抗干扰效能分析与评估[D]. 张坤. 国防科技大学, 2018(01)
  • [7]卫星导航接收机自适应调零天线抗干扰技术研究[D]. 张冰. 西安电子科技大学, 2018(02)
  • [8]GPS P码直接捕获技术研究[D]. 徐浩. 国防科技大学, 2017(01)
  • [9]针对采用阵列天线的卫星导航接收机干扰与抗干扰技术研究[D]. 李亚伟. 西安电子科技大学, 2017(04)
  • [10]基于空域的GPS抗干扰方法研究[D]. 秦瑞. 中国民航大学, 2017(01)

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GPS接收机抗干扰设计
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