针对卫星导航接收机的欺骗干扰研究

针对卫星导航接收机的欺骗干扰是一种能以较低功率实现有效干扰的相关干扰技术。目前公开的文献均只定性地说明可以通过较高的欺骗信号功率牵引目标接收机跟踪环路,但并未进行精确的定量分析。为解决欺骗干扰在实际应用中的功率控制问题,本文通过建立接收机跟踪模型,理论分析了欺骗信号对接收机实现成功牵引所需满足的信号功率条件。最后通过软件接收机仿真和实际导航接收机实验,验证了理论分析的正确性。

卫星导航系统中多址干扰引起的伪码跟踪误差的分析

本文基于非相干延迟锁定环的伪码跟踪体制,研究多址干扰对伪码跟踪误差的影响,通过理论推导给出了存在多址干扰条件下最大跟踪误差的解析表达式,分析了影响多址误差的多种因素,得到了多址误差随干扰信号频率和相位的变化规律。研究结果可对进一步分析多址干扰影响和克服多址误差提供理论依据。

GLONASS卫星信号模拟器导航电文生成

导航电文的生成是GLONASS卫星信号模拟器研制中的关键部分,获得正确的导航电文信息是接收机实现定位、测速以及授时等功能的前提条件。为了满足接收机测试的需要,GLO-NASS卫星信号模拟器输出信号必须调制正确的导航电文。GLONASS卫星信号模拟器由模拟器仿真软件和信号生成单元组成。主要研究GLONASS卫星信号模拟器的软件部分。在分析GLONASS卫星信号模拟器结构和导航电文结构的基础上,详细介绍了GLONASS卫星信号模拟器中导航电文的生成过程。重点对从R inex文件中读取星历参数并转化成二进制格式导航电文的程序实现进行了深入研究,利用GLONASS接收机对卫星信号模拟器输出的仿真信号进行电文解析和定位解算,试验结果可以验证卫星信号模拟器中导航电文生成的正确性。

卫星导航接收机抗欺骗干扰方法研究

在分析各种可能的欺骗干扰方法的基础上,研究了欺骗干扰信号的特性,并从信号体制设计和接收机信号处理两个不同层面提出了一系列通用的抗欺骗措施,可直接用于关键民用基础设施GNSS接收机的抗欺骗设计。

新的GPS自适应阵的选星方法

提出了2种新的自适应阵选星方法:加权GDOP准则下的自适应阵选星方法给出了自适应阵选星的性能极限;为减少计算代价,提出近似加权GDOP准则下的自适应阵选星方法。这2种自适应阵选星方法的性能均全面优于常规GPS选星方法,不但定位精度有明显提高,而且干扰环境下的卫星信号可用率从40%分别提高到60%以上和90%以上。

基于平均可工作概率的星间链路整网抗干扰性能评估方法

导航战条件下的全系统自主导航运行是卫星导航系统星间链路建设的重要目标之一。对星间链路在导航战情况下的工作性能进行准确评估具有非常重要的意义。星间链路的整网抗干扰性能与单星抗干扰能力、星间信号体制、建链策略、网络体制等多种因素均有关系,比较复杂,从而为其准确评估带来很大困难。为准确评估导航战条件下星间链路的整网抗干扰性能,对影响星间链路整网抗干扰性能的各种因素进行分析,并在此基础上对整网抗干扰性能评估场景进行建模设计。提出了以干扰场景遍历条件下的平均可工作概率为指标的星间链路抗干扰性能评估方法,定义了可用率评估指标体系,从而使准确、定量评估星间链路整网抗干扰性能成为可能。

射频与基带参考时钟不同源对GPS载波相位平滑伪距定位的影响

无论GPS接收机的射频和基带参考时钟是否同源,都不会影响伪距定位。然而,对于载波相位平滑伪距定位,本文的理论分析表明:在新增卫星时,射频和基带参考时钟不同源将使新增星和原有星的平滑伪距钟差产生偏差,进而导致大幅度定位误差。在时钟同源和不同源两种条件下,利用自研的GPS基带芯片"航芯2E",开展了大量硬件实验,验证了理论分析的正确性。论文得出的载波相位平滑伪距定位的接收机其射频和基带参考时钟必须同源的结论,对于GPS射频和基带芯片的模块化、系列化的规划和设计具有指导意义。

一种改进的部分并行干扰对消多用户检测接收机

本文研究了部分并行干扰对消(PPIC)多用户检测算法,提出了一种新的PPIC接收机实现结构,这种新的实现结构与经典的PPIC接收机实现结构相比,在不损失接收机抗多址干扰性能的前提下,硬件资源开销降低为经典实现结构的约四分之一,提高了对硬件资源的使用效率。在此新型接收机结构的基础上,设计并实现了PPIC多用户检测接收机,测试结果显示本文设计的PPIC接收机具有显著的抗多址干扰能力,实测多址干扰条件下的误码率性能和抗远近效应性能与计算机仿真结果具有较好的一致性。

GPS历书数据的有效龄期

历书数据的有效性是决定接收机启动状态进而影响首次定位时间的重要因素之一。对不同龄期的历书数据在估计卫星仰角、信号传播时延、多普勒频率偏移和GDOP值时引入的误差进行测试和分析,提出了截止角递增选星法,将GPS历书数据的有效龄期从一个月延长至一年,为接收机启动时充分利用GPS历书数据,辅助卫星信号的快速捕获提供有力的依据。

阻抗失配引起的伪码测距误差分析与仿真

在高精度伪码测距系统中,信号收发链路设备连接的阻抗失配将对伪距测量产生附加的误差影响。为了定量分析阻抗失配对伪码测距的误差影响,首先给出了阻抗失配情况下的直序扩频(DS/SS)信号失真模型,在此基础上分析相干延迟锁定环(CDLL)和非相干延迟锁定环(NCDLL)条件下,阻抗失配引起的伪码跟踪误差,推导了跟踪误差的解析表达式,给出了计算机仿真结果。研究结果表明:阻抗失配对伪码跟踪误差的影响可达数ns量级,严重影响伪码测距的准确性;通过良好阻抗匹配和适当提高扩频码速率可以显著的降低伪码测距误差。研究结果可为伪码测距系统的工程实现提供重要的参考。

时间Petri网与CAGA算法相结合的并行测试研究

在并行测试的研究中对于任务的测试次序一直是个研究重点及难题。用时间Petri网建立关于并行测试系统的模型,并首次用元胞遗传算法(CAGA)对模型中的变迁序列进行搜索,快速得到最好的测试序列。通过仿真结果表明,该算法展示了很好的收敛效果,并且与已有的研究成果相比更具优势。

自适应增益LMS的盲多用户检测算法

研究了一种工作于CDMA系统的盲多用户检测算法——自适应增益LMS,推导了算法实现的步骤。仿真实验表明,该算法相对于传统的LMS盲多用户检测算法,大幅度提高了收敛速率和稳态输出信干比,大大增强了适应非平稳信道的能力。另外,该算法运算量远远低于多用户检测中的盲RLS和Kalman滤波算法,非常适合于硬件实现。

基于K-means聚类与概率神经网络的模拟电路故障诊断方法

模拟电路已广泛应用于航空电子系统,模拟电路的失效会影响系统的功能,引起系统故障,甚至引发灾难性的安全事故。为快速准确地实现模拟电路的故障诊断,该文引入概率神经网络方法,并针对传统概率神经网络方法中的诊断准确性、诊断效率问题,提出基于K-means与概率神经网络的模拟电路故障诊断方法,定义聚类有效性指标,采用K-means聚类分析与有效性指标分析相结合的方式,选取聚类中心作为模式层神经元训练概率神经网络模型,从而降低模型的复杂程度,大大减少故障诊断时间。最后,以有源滤波电路为对象,通过与传统概率神经网络方法以及随机概率神经网络方法的对比分析,验证该文方法在故障诊断准确性以及故障诊断效率上的优越性能。

矢量延迟锁定环码跟踪偏差产生机理研究

矢量延迟锁定环(VDLL,Vector Delay Lock Loop)是一种直接估计接收机状态(位置,速度和钟差等)进而实现对各路可见卫星信号PRN序列的跟踪的方法.不同卫星信号到接收机的传输时延由接收机和卫星的位置决定,它们满足特定的几何关系,VDLL通过对各路卫星信号传输时延之间相关信息的提取,达到降低跟踪门限的目的.目前国内外对VDLL算法的研究均默认了VDLL跟踪的无偏性,给出了VDLL算法的理论计算结果,发现VDLL算法会导致码跟踪偏差,并通过理论计算和实验仿真验证了该问题,该码跟踪偏差会导致定位解算出现较大的偏差,因此必须加以修正.