衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾中的時延、量化和運動適應(yīng)性技術(shù)研究.pdf

1、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是以偽距測量為基本目標(biāo)的擴頻通信系統(tǒng)。當(dāng)前導(dǎo)航抗干擾研究主要針對用戶段接收機展開，其設(shè)計目標(biāo)是提高接收機在干擾環(huán)境下的可用性；當(dāng)抗干擾技術(shù)應(yīng)用于空間段和控制段時，抗干擾和高精度測距必須同時兼顧。論文以北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)和終端研制為應(yīng)用背景，圍繞“抗干擾”和“偽距測量”兩大技術(shù)主線，對衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾面臨的時延、量化和運動適應(yīng)性等問題展開研究：
　　（1）針對抗干擾處理引起的接收時延變化問題，建立了陣列接收機的時延估計器模型

2、，并理論分析了抗干擾對時延估計精度和時延估計零值的影響。分析結(jié)果表明：陣列濾波器幅頻響應(yīng)為偶函數(shù)、相頻響應(yīng)為線性相位時，抗干擾處理不改變零值，但影響時延估計精度；若進一步約束幅頻響應(yīng)為常數(shù)，則對時延估計精度的影響最??；將陣列接收機的所有通道校正至恒幅度、線性相位，可最大程度保持偽距測量精度。為高精度測距型衛(wèi)星導(dǎo)航接收機抗干擾設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　?。?）針對約束零值恒定的數(shù)字濾波器設(shè)計問題，理論證明得到FIR濾波器不改變零值的充

3、分條件是系數(shù)對稱或共軛對稱，在此基礎(chǔ)上給出了時域和空時抗干擾算法的實現(xiàn)形式。仿真結(jié)果表明：對于時域濾波器，約束系數(shù)對稱可使零值偏移量從4ns減小到0.2ns；在射頻通道非理想的情況下，約束群時延波動小于3ns可使零值偏移量小于1ns。對于空時濾波器，約束系數(shù)對稱可使零值偏移量從2.5ns減小到0.2ns。
　?。?）針對抗干擾型擴頻接收機的量化字長選擇問題，建立了前置抗混疊濾波器條件下的非均勻量化器性能分析模型，并以相關(guān)器輸出端信

4、干噪比最大為設(shè)計目標(biāo)，進行了量化器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。理論與仿真結(jié)果表明：無干擾時，柰奎斯特采樣頻率下前置抗混疊濾波器引入的損耗和量化損耗可分離，字長大于2bit時均勻和非均勻量化器無明顯性能差異；存在干擾時，在給定信噪比損耗條件下，干噪比每增加6dB，最小量化字長需增加1bit。
　?。?）針對短時脈沖干擾導(dǎo)致電路振蕩和抗干擾輸出功率不穩(wěn)定的問題，構(gòu)建了反饋式數(shù)控AGC和前饋式全數(shù)字AGC級聯(lián)的模數(shù)混合AGC結(jié)構(gòu)，并提出了基于脈沖干擾

5、抑制的數(shù)控AGC算法和免乘法的全數(shù)字AGC算法，在不增加量化字長的前提下可有效提高數(shù)控AGC的電路穩(wěn)定性，并利用移位和截尾操作分別完成功率和字長調(diào)整，其引入的額外信噪比損耗小于0.1dB。
　?。?）針對平臺運動條件下天線陣抗干擾性能下降的問題，建立了運動條件下的陣列信號模型，仿真分析了干擾入射角擾動量和干擾強度對陣列性能的影響，并提出了一種基于虛擬干擾的零陷展寬算法。仿真結(jié)果表明：當(dāng)干擾入射角擾動均方差小于1°時，零陷展寬算法可