北斗导航信号欺骗干扰建模与测试

针对北斗信号欺骗干扰模型及终端影响研究不足的现状,首先讨论了北斗导航信号欺骗干扰模型,重点研究了同步码相位和异步码相位两种新型诱导式欺骗模型,分析得出后者技术可行性更高;然后,在Matlab环境下仿真了北斗欺骗干扰信号,通过信号捕获相关峰验证了功率相同情况下欺骗干扰的干扰效果;最后,用搭建的实验平台测试了欺骗干扰对北斗接收机的影响。结果表明:在接收机稳定跟踪真实信号的前提下,对某型北斗接收机成功实施欺骗干扰的临界干扰功率条件为25 dB左右,该结论为北斗接收机欺骗干扰检测和防御提供了一定的技术支撑。     

北斗三号新信号体制共视时间比对

为促使北斗系统特别是北斗三号系统尽早加入国际原子时计算,利用中国科学院国家授时中心以及捷克无线电工程和电子学院两个守时实验室接收机产生的北斗三号新信号体制观测数据,开展基于北斗三号新信号体制共视时间比对试验。结果表明,北斗三号信号的多路径噪声影响小于北斗二号信号,且信噪比优于北斗二号信号。对比已有的研究,北斗三号新信号体制(B1C和B2a)共视时间比对的噪声相对于北斗三号卫星播发的北斗二号兼容信号体制(B1I和B3I)有较大的改善,其结果与GPS、Galileo共视比对结果相当,且在零基线共钟比对中,基于北斗三号新信号体制比对钟差的标准偏差相对于北斗二号信号提高了40%以上;利用北斗三号新信号体制共视得到的亚欧两地钟差噪声小于北斗二号信号,且比对钟差的稳定度相对于北斗二号提高了10%以上。该试验也可为北斗三号时间比对纳入国际原子时计算提供相关的研究基础。     

北斗无源定位技术

研究无源北斗定位技术的目的,在于解决目前北斗定位体制下,存在用户数量受限、用户机需发射信号、定位数据更新率慢等缺点。利用现有的2颗北斗地球同步卫星、1颗备份卫星的星历信息以及测量获得的时差信息,可以推导出实现无源定位的数学模型。该方法通过试验数据获得了50 m范围的定位结果,从而验证了该项技术的正确性。     

北斗导航信号电离层闪烁模拟及其影响

电离层闪烁具有突发性、偶发性和区域性,且难以建模准确刻画。针对电离层闪烁影响下的北斗导航信号复现问题,研究了基于应用伽马分布和零均值高斯分布模型的导航信号电离层闪烁序列生成方法,并基于国防科技大学电子科学与工程学院研制的NSS8000型多体制导航信号模拟器给出了北斗导航信号电离层闪烁模拟的硬件架构。在此基础上,通过中频信号采样和软件接收机处理,分析了电离层闪烁对北斗接收机跟踪环路的影响。结果表明:在相位闪烁指数为0,幅度闪烁指数为0.9时,码环鉴相误差可达0.05 chip;而在幅度闪烁指数为0,相位闪烁指数为0.5时,载波环鉴相误差可达15°,处于失锁的临界状态。     

Ka频段卫星通信的信道特性及系统性能仿真

在Ka频段卫星通信系统中,大气、降雨、闪烁会引起地空链路信道质量的恶化.详尽分析了Ka频段卫星通信信道的电波传播特性,重点分析了降雨对减弱信号效率,增加接收系统噪声温度及改变信号极化方向等的影响,在此基础上建立了Ka频段卫星通信信道及Ka频段卫星通信信道模型仿真模型,并在Matlab环境下对Ka频段卫星通信信道模型的BER性能进行了仿真,为卫星通信链路分析及抗雨衰对策提供了理论依据.     

基于北斗卫星反射信号的弹载探测器高度测量方法

为满足弹载探测器的高度测量需求,对高程测量方法进行研究,在载弹中设置北斗卫星信号接收组件,利用两个北斗卫星信号来确定引信的实际对地高度,进而发出指令起爆引信主装药。其中一个北斗信号被弹载接收组件直接截获,而由同一卫星发射的另一信号则经过反射后被弹载的另一接收组件截获,通过上述两信号间传输距离与时间的差异来计算引信的对地高度。同时结合误差模型,利用最小二乘融合算法降低测高误差,提升弹载探测器的测高精度。     

雷达目标全极化一维距离像的瞬时测量方法

雷达目标宽带全极化测量在雷达成像、目标识别等领域有着重要应用,为此,基于正交频率分集思想,设计了一种用于宽带全极化瞬时测量的矢量信号波形;给出发射信号模型和回波信号模型,利用该波形的单个脉冲回波,可以获取测量带宽内多频点全极化数据,再经逆离散傅立叶变换后可以得到目标的全极化一维距离像;最后,用仿真数据和实测数据进行仿真实验,验证了该方法的有效性.     

北斗双星系统车辆定向技术

基于卫星载波相位干涉测量原理,研究了利用北斗双星系统确定车辆航向的相关技术。首先建立了北斗定向的数学模型;接着讨论了基于交换天线思想的等效转动基线极大/极小值ERMM模糊度确定方法;然后利用构建的双天线定向系统设计了车载实时航向确定实验,并通过高精度激光陀螺捷联惯导系统对航向确定精度进行了校核。实验结果验证了ERMM解模糊方法的有效性,表明定向系统实时航向确定有效精度可达0.62°。研究结果表明,北斗双星系统可以用于实时确定车辆的航向。     

全极化辅助天线对消极化干扰方法分析

针对雷达探测信号多为线极化而干扰信号一般为圆极化的特点,提出通过全极化辅助天线的主极化和交叉极化接收通道,将干扰信号从回波信号中分离,从而对主天线接收到的干扰信号进行对消的抗干扰方法。这一方法不受干扰信号极化方式的影响,除与雷达探测信号同极化的信号外,可对抗任何形式的极化干扰信号。分析了对固定极化干扰信号的对消效果,包括转发式干扰和压制式干扰,证明了方法的可行性。     

改进的斜投影极化滤波方法

针对脉冲体制雷达抗干扰的需求,综合利用卡尔曼滤波技术、斜投影极化滤波技术和时域对消技术,研究了一种改进的斜投影极化抗干扰方法．首先利用卡尔曼滤波技术估计干扰的极化状态参数,在目标极化状态未知的情况下求得斜投影算子,再利用求得的斜投影算子提取出干扰信号,然后利用时域对消技术将原始信号减去干扰信号即得到纯净的目标信号．仿真结果表明,卡尔曼滤波技术可快速准确地估计出于扰极化参数,改进的斜投影极化滤波方法可大幅度抑制干扰,并保持了目标信号的幅度和相位不变性．     

全球导航卫星系统诱导式欺骗检测

随着全球导航卫星系统的广泛应用，其安全性问题也逐渐成为人们关注的焦点。为了对目前最具隐蔽性的诱导式欺骗技术进行检测，提出一种对两路导航信号同时进行处理的combo-signal模型，并提出基于这种信号处理模型来对诱导式欺骗信号进行检测的方法;分析了该方法的检测门限;采用北斗的B1I 和B1C信号在实现了combo-signal处理模型的软件接收机上对该检测方法进行了验证，实验结果证明该方法可以有效地对诱导式欺骗进行检测，统计得到的检测概率跟前面的分析结果一致。     

自然背景中伪装网的散射偏振度与成像研究

偏振遥感以目标散射光或辐射光的偏振特性作为识别信息,具有常规强度遥感所不具备的优点.为了研究伪装网的偏振伪装效果,在不同条件下对伪装网的散射偏振度和成像特征进行了测试.结果表明,伪装网的表面偏振散射特征受光照条件、探测条件和材料本身特性的影响,其散射光的偏振度与入射角度成正比,与表面反射率成反比.相对于草地背景,伪装网的偏振度较大,可以在偏振度图像中被清晰地识别出来,能够有效对抗多光谱遥感等传统侦察手段的伪装网在偏振遥感侦察下失去了伪装效果.偏振遥感对伪装技术提出了新的挑战.     

加权模糊C均值聚类算法实现BDS三频组合观测值优选

在对BDS三频载波相位组合观测值进行误差分析的基础上，确定了优选载波相位线性组合系数的筛选标准。针对传统聚类算法在高维多频混合数据集分类中存在的不足，采用一种基于加权的模糊C均值聚类算法，通过对同一维度在不同簇上赋予不同的权重值，对传统遍历搜索法所获得的部分BDS三频载波相位组合观测值进行了优化分类选取，有效解决了传统全球导航卫星系统载波相位观测值选取方法效率低的问题，同时为多系统多频数据组合观测值系数的优化选取提供了一种新的思路。对分类结果进行分析，确定了各类组合观测量的适用范围，并结合实测数据，利用无几何层叠模糊度解算方法对优选组合进行了整周模糊度的解算，结果验证了该方法的可行性。     

BDS导航信号抗电离层闪烁载波跟踪的自适应卡尔曼滤波算法

电离层闪烁会引起导航信号幅度和相位的快速衰落,严重影响跟踪环路的精度和稳健性,而相比频率跟踪和伪码跟踪,载波跟踪环路更易受电离层闪烁的影响而失锁。因此,提出一种基于相位锁定指示自适应扩展卡尔曼滤波的北斗导航信号抗电离层闪烁载波跟踪算法,其以同相与正交支路的积分结果估计相位锁定指示值,并采用该指示作为控制参数对不同闪烁场景下扩展卡尔曼滤波的观测向量进行自适应调整,这不仅能够提高跟踪环路的精度和稳健性,而且能够降低扩展卡尔曼滤波发散的概率。实验结果验证了相关分析和所提跟踪算法的有效性。     

伪卫星辅助北斗定位精度改进方法

由于北斗二号一期系统卫星集中分布在赤道附近,导致国土范围内接收机南北方向定位精度偏低,且由于可视卫星均为正仰角,导致接收机垂直方向定位精度也偏低的问题,提出了利用地面伪卫星改善用户观测几何结构的方法来提高一定区域范围内北斗接收机的定位精度。推导了伪卫星与真实卫星组合的最小二乘定位算法模型,并给出了用于定位精度评估的南北和垂直方向的精度衰减因子值。仿真结果表明:在用户使用范围的北部地区布设伪卫星可有效降低用户南北方向以及垂直方向的精度衰减因子值,从而有效改善定位精度。     

雨天毫米波制导导弹打击岛礁区水面目标研究

岛礁区作战中，具有二次开机的雷达制导导弹开机后极有可能漏捕目标而错捕岛屿。针对该问题，研究利用适量降雨衰减毫米波雷达的作用距离，使得导引头在全程搜索飞行的过程中先捕目标而不捕岛，到达与末制导雷达提前开机一样的作战效果。基于雨天背景，分析了降雨对毫米波雷达作用距离衰减的影响，总结了毫米波制导导弹打击岛礁区附近目标作战的具体步骤和方法，对反舰导弹岛礁区作战使用具有一定的参考价值。     

系统频率偏差对同时全极化测量的影响及其校准

目标极化散射矩阵的精确测量是全极化雷达极化信息处理的前提和基础。基于正负线性调频信号，针对采用数字解线性调频处理的同时全极化测量体制雷达，分别推导了雷达中频频率偏差和采样频率偏差对同时全极化测量影响的数学模型，提出一种雷达中频频偏和采样频偏的联合估计与校准方法。仿真和实测数据表明：雷达系统频率稳定度会引起不同通道极化测量结果峰值位置和相对相位的变化，采用所提方法能够有效校正峰值偏移，补偿相位误差，提高目标极化散射矩阵测量的精度。     

北斗导航系统移动基准站差分定位算法

针对复杂测量环境无法建立固定基准站及进行精密定位的问题,提出一种基于北斗导航系统的移动基准站差分定位算法,即基准站与流动站同时运动并实现高精度差分定位的算法。基于载波相位测量值,在动态短基线条件下,对数据进行站间和星间双差处理,消除接收机钟差以及其他公共误差。对多频观测值进行线性组合,构造双差载波相位超宽巷、宽巷、中巷及窄巷观测量。对上述观测量进行窗口滑动均值滤波并采用逐级模糊度确定法固定整周模糊度,即沿着从超宽巷到窄巷的顺序依次求解整周模糊度。为验证算法有效性,设计基于北斗导航系统的轨道外部几何参数检测仪进行实验,实现毫米级静态相对定位精度和厘米级RTK相对定位精度。     

Single channel source separation of radar fuze mixed signal based on phase difference analysis

A new method based on phase difference analysis is proposed for the single-channel mixed signal separation of single-channel radar fuze. This method is used to estimate the mixing coefficients of de-noised signals through the cumulants of mixed signals, solve the candidate data set by the mixing coefficients and signal analytical form, and resolve the problem of vector ambiguity by analyzing the phase differences. The signal separation is realized by exchanging data of the solutions. The waveform similarity coefficients are calculated, and the time–frequency distributions of separated signals are analyzed. The results show that the proposed method is effective.