GPS技術(shù)在導(dǎo)航、定位及精確打擊等方面產(chǎn)生了重要影響,已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種武器平臺(tái)上。但是,在干擾環(huán)境下也顯現(xiàn)出許多問題。由于其到達(dá)地球表面的信號(hào)極其微弱(-160dBW),在現(xiàn)在復(fù)雜的電磁環(huán)境中容易受到干擾,尤其是C/A碼信號(hào)更易受到干擾,并且隨著導(dǎo)航戰(zhàn)的發(fā)展對GPS的抗干擾已成為爭取導(dǎo)航資源的有效措施。因此,研究干擾環(huán)境下的GPS接收機(jī)設(shè)計(jì)具有重要意義。 本文首先簡要介紹了GPS信號(hào)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成,通過對GPS信號(hào)特征以及接收機(jī)抗干擾能力的分析,結(jié)合干擾對接收機(jī)的作用方式及效果,確定GPS最易受的干擾類型為阻塞式干擾,然后針對這種干擾類型提出了一種有效的抗干擾技術(shù)-----自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)。接下來,著重研究了GPS接收機(jī)在此抗干擾技術(shù)前提下的若干抗干擾方法,并對其進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論。 研究過程中,通過對最佳化準(zhǔn)則和空域自適應(yīng)濾波的理解,首先對不同天線陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)行了性能仿真和比較分析,然后在對稱圓形天線陣列的基礎(chǔ)上對空域自適應(yīng)算法進(jìn)行了仿真分析,針對其自由度有限的問題接著對空時(shí)濾波方法做了詳細(xì)討論,在7元對稱圓形陣列的基礎(chǔ)上仿真說明了二者各自的優(yōu)缺點(diǎn)。考慮到實(shí)際的干擾環(huán)境和本課題研究的初期階段,因此選用了適合本課題干擾環(huán)境的空域?yàn)V波方法,并對其自適應(yīng)算法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),使得其抗干擾性能獲得了一定程度的改善。 最后,詳細(xì)說明了該接收機(jī)抗干擾模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)原理。詳細(xì)給出了頂層及各子模塊的設(shè)計(jì)流程與RTL視圖,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。
標(biāo)簽:
FPGA
GPS
接收機(jī)
天線陣列
上傳時(shí)間:
2013-06-03
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