BDS/GPS双模自适应抗干扰接收机关键技术研究与设计

针对现代导航战对卫星导航接收机干扰对抗能力的要求,研究了BDS/GPS双模自适应抗干扰接收机的关键技术。在分析传统空时零陷技术的基础上,引入基于数字波束形成的自适应抗干扰技术,并使用惯性模块和历书进行卫星信号初始来波方向估计,显著增强了接收机的抗干扰能力。同时,提出了BDS/GPS双模多阵元天线耦合测量与校正技术,有效解决了双模天线设计难题。仿真测试表明:接收机使用数字波束形成技术后,总体抗干扰能力可达85dB,比单一使用空时零陷技术增加了8dB。     

基于LEO增强的COMPASS导航系统抗干扰能力研究

随着COMPASS系统在民用、军事等应用领域的不断扩展和深入,用户对接收机抗干扰性能要求也会越来越高。在干扰条件下,采用低轨道(LEO)通信卫星对COMPASS系统进行增强是一种比较有效的星基增强方法。文章从信号增强的角度出发,以LEO卫星所播发的导航增强信号为依据,研究LEO增强信号所能容忍的压制干扰的干信比作为衡量增强信号的抗干扰能力指标。首先介绍基于LEO通信卫星增强的COMPASS系统组成及工作原理;其次分析干扰链路的影响;然后通过计算,对LEO卫星播发的增强信号能量及抗干扰性能进行分析;最后,提出一些措施改善增强信号的抗干扰能力。结果表明,经改善后的LEO通信卫星播发的导航增强信号可容忍50dB左右的干信比,与GPS中M码信号的抗干扰能力相当。     

两级滤波结构的导航卫星天线阵抗干扰算法

干扰和多径是影响接收机导航定位性能的两个主要因素。针对卫星导航接收机的抗干扰问题,提出了一种基于两级滤波结构的卫星导航天线阵抗干扰算法。第一级滤波采用功率倒置算法抑制干扰,通过相关解扩提高卫星信号的信噪比,并估计出其空间特征矢量。第二级滤波用估计得到的卫星信号空间特征矢量对第一级滤波输出信号进行加权处理,从而形成指向卫星信号方向的主波束来进一步提高信噪比。仿真结果表明,该算法的性能明显优于功率倒置算法,且非常接近传统的波束形成算法,不需要阵列校正以及姿态测量单元辅助,其实现代价远小于传统的波束形成算法。     

基于载波相位辅助的GNSS天线阵抗干扰算法*

对于全球卫星导航定位系统,干扰和多径是影响接收机导航定位性能的两个主要因素。针对卫星导航接收机的抗干扰问题,提出了一种基于载波相位辅助的卫星导航天线阵抗干扰算法。该算法进行盲零陷形成的同时利用各阵元通道输出信号的载波相位辅助来进行盲波束形成,并通过控制算法实现智能切换。仿真结果表明,提出的算法在干扰环境且接收机冷启动的条件下仍能成功抑制干扰、正常工作,在无干扰或弱干扰条件下能进行波束形成来增强卫星信号,从而提高卫星可见性以及定位精度。提出的算法不需要阵列校正以及姿态测量单元辅助,其实现代价远小于传统的波束形成算法。     

大动态范围星载导航接收机AGC电路性能分析与优化设计

"导航战"条件下要求接收机具有较强的抗干扰性能,射频电路是制约接收机抗干扰性能的瓶颈之一。针对星载导航接收机的特点,同时兼顾弱信号接收与强信号接收的情况,以接收机在整个信号范围内工作时能够抑制的干信比J最大为优化目标,分析了电路允许实现的最大干信比Jmax及射频电路各级增益的求解方法;进而针对纯电阻网络组成的特殊AGC电路,简化了求解方法;给出了该类AGC电路的设计实例,测试结果满足35dB的干信比指标要求。分析方法不仅适用于导航接收机设计,还可推广应用于指导各类接收机的设计。     

载波相位辅助的卫星导航天线阵抗干扰算法

针对卫星导航接收机的抗干扰问题,提出一种基于载波相位辅助的卫星导航天线阵抗干扰算法。该算法进行盲零陷形成的同时利用各阵元通道输出信号的载波相位辅助来进行盲波束形成,并通过控制算法实现智能切换。仿真结果表明,提出的算法在干扰环境且接收机冷启动的条件下仍能成功抑制干扰、正常运行,在无干扰或弱干扰条件下能进行波束形成来增强卫星信号,从而提高卫星可见性以及定位精度。提出的算法不需要姿态测量单元辅助且对阵元幅相不一致引起的导向矢量误差不敏感,其实现代价远小于传统的波束形成算法。     

卫星导航抗干扰最优接收机与相关接收机性能分析

为减小抗干扰接收机硬件实现难度,深入研究单天线卫星导航抗干扰相关接收机的性能,并详细分析其频域响应、信干噪比损耗和相关输出函数。分析表明,抗干扰最优接收机与相关接收机信干噪比损耗随着干扰带宽和干扰强度的增加而增大,随干扰频率与中心频率偏差和噪声带宽的增加而减小。此外,干扰将引起抗干扰接收机匹配与相关输出主峰降低和旁瓣抬高,从而影响接收机捕获、跟踪和多径抑制性能。研究结果将为卫星导航抗干扰接收机的优化设计提供依据。     

卫星导航接收机捕获和跟踪抗干扰能力分析

卫星导航抗干扰技术是接收机研制中的热点问题,不同的干扰模式对接收机的影响各不相同。通过建立非相干高斯白噪声、单频干扰和扫频干扰等3种常见干扰模型,分析了干扰对码分多址卫星导航接收机常用的并行码相位捕获和科斯塔斯环路跟踪阶段的影响,获得了其在2个阶段的抗干扰能力。研究表明,不同频率变换方式的单频干扰对接收机环路的影响区别不大,而与干扰频点接近信号中心频点的长短密切相关,同时接收机对非相关高斯白噪声干扰的抗击能力要远大于单频干扰。研究结论对码分多址卫星导航接收机和干扰机的设计具有一定的参考意义。     

一种新的雷达抗干扰技术

提出了一种新的雷达抗干扰技术,即波形选择处理技术,指的是从接收的回波中分析出哪些脉冲未受干扰或受干扰程度较小,从而可以有选择地将这些脉冲信号进行相应的信号处理。分析结果表明,通过对回波进行波形选择处理,可以进一步增强雷达的抗干扰能力。     

卫星/MIMU嵌入式导航接收机抗干扰性能分析

为了提高武器在恶劣敌对环境中的生存能力,高抗干扰的嵌入式导航技术越来越受到研究者的关注。在分析卫星/MIMU嵌入式组合导航接收机系统原理的基础上,详细分析了采用MIMU信息辅助卫星接收机跟踪环路,提高多普勒频率估算精度,达到提高系统动态性能和抗干扰性能的要求。然后进一步分析了卫星/MIMU嵌入式组合导航接收机系统抗干扰能力,并以GPS接收机为例,对GPS/MIMU嵌入式导航接收机抗干扰性能进行了仿真。仿真结果表明,卫星/MIMU嵌入式组合导航接收机比一般的卫星接收机跟踪抗干扰性能至少有11dB的提高。     

被测雷达天线旋转速度的确定

雷达天线连续旋转时,用幅度法测量的是动态方向图。为使其逼近静态方向图的程度能满足要求,天线旋转的速度不应超过ω_(max)。此时,绝大部分方向图谱功率落入整个接收通道的综合带宽B_W之内。根据瞄-5和瞄-10雷达的实际方向图,本文计算出了各个波段被测天线应具有的最大旋转速度。     

新型背腔式对数周期缝隙天线阵列设计

介绍了一种新型背腔式对数周期缝隙天线单元,对其各参数特性进行了分析,并采用这种新型天线单元设计了9×7天线阵列。通过HFSS13进行天线阵列的设计。仿真结果表明,该天线阵列在1.5 GHz~6 GHz的工作带宽内,驻波比小于3,回波损耗小于-10 d B,天线阵列最大增益为29.6 d Bi,在整个工作带宽内,增益均大于20 d Bi。具有良好的定向辐射能力,可用于UWB雷达、探测等领域。     

超低频拖曳磁场天线设计中的热噪声研究

通过对产生超低频拖曳磁场天线热噪声的原理以及各种天线构造参数对热噪声影响的研究,得出了在电缆浮力条件下保证最小热噪声ENF的最优化基本参数的表达式.结合对天线其它电参数的要求,探讨了利用最优化参数的可行性.分析结果表明,获得高可逆磁导率的磁芯是实现最优化参数的关键,并给出了解决这一问题的途径.     

毫米波多波束抛物面天线分析和设计

首先应用FDTD对毫米波多波束波导裂缝馈源进行分析计算 ,讨论了馈电波导及辐射缝结构对馈源方向图的影响 ,然后用物理光学法由抛物面上电流计算抛物面天线方向图 ,方向图的计算结果和测试结果相当吻合 ,这证明方法的有效性。     

X波段全向共形机载天线的仿真与设计

针对工作于X频段的机载雷达天线的技术设计,使该天线由矩形平面天线与柱体共形,通过共面波导方式对其进行馈电。天线单元采用介电常数2.55,厚度为0.2mm的薄介质板。利用HFSS12对平面天线和共形天线进行仿真设计,对比了平面天线与共形天线的阻抗特性和辐射特性的变化。实验结果表明,共形后的天线带宽变大,增益提高,波束宽度展宽。在X波段内实现了低仰角扫描和方位面的全向扫描,实测阻抗带宽为7.0～12.5GHz,最大增益可达4dB,辐射特性稳定,满足机载天线的性能指标,可用作机载雷达天线单元。     

等离子体天线辐射特性研究

用环形荧光灯制作了两幅等离子体天线,等离子体激励源分别为220 V交流电压和射频信号.测量了两种等离子体天线的电压驻波比和远区辐射场强,并与周长相同的方框金属天线的特性进行了对比.结果表明,等离子体天线的增益较金属天线平均低5 dB左右;在试验频率低端,220 V电源预激励方式下等离子体天线增益比RF直接激励要高2～4 dB,随着频率增加,两者增益差变小.     

复杂线天线的一种矩量法算法

采用矩量法来计算复杂线天线.针对复杂线天线的特点,选择合适的积分方程和基函数的形式,收敛很快;另外对端点和结点的影响也做了处理,提高了计算精确度.     

短波通信天线场防雷保护技术研究

结合短波通信工程实践,简要介绍天线场防雷保护系统的组成、保护级别、保护范围等内容,着重研究短波天线及天线场的防雷技术与保护措施,并进一步讨论了短波天线场设计中如何设置和布置避雷系统及相关注意问题。     

加脊喇叭天线的时域分析

采用了结合完全匹配层 (PML)吸收边界的时域有限差分方法 (FDTD)分析了加脊喇叭天线的时域特性。利用环路积分方法 (CP)处理曲线金属边界和脊间窄缝 ,计算了天线的阻抗以及口径场的幅相分布 ,结果表明 ,FDTD法分析天线时域特性是非常有效的     

隐蔽锥扫天线方向函数和增益的计算

本文根据隐蔽锥扫天线的工作原理和口径天线理论,分析了该天线方向函数和增益的计算方法。以某雷达天线为例,按所得公式用计算机计算了该天线的技术参数。经实际测量表明,理论值与测量值基本相符,证明了该计算方法的正确性。