抗干扰系统GPS的安全保障

GPS系统开始以军用为设计目标,却在民用上得到了迅速而广泛的应用。本文介绍了GPS的基本原理、组成发展、军民用途和抗干扰技术。     

移动机器人定位技术

通过对国内外移动机器人定位技术的研究,根据定位方式和传感器的不同,把定位技术分为五大类,即航迹推算、信号灯定位、基于地图的定位、路标定位、基于视觉的定位,并给出了各类定位技术的主体思想及其中的关键技术.详细地介绍了航迹推算定位方法,并对其定位误差的修正进行了讨论,具有较高的参考价值.通过对国内外GPS应用现状研究,较为详细地介绍了GPS应用的一个重要分支.     

一种调频调相混合调制信号及抗干扰性能分析

针对线性调频信号形式简单,易被敌方截获和干扰的特点,提出了一类脉内线性调频和子脉冲相位调制相结合的具有多种变化形式的混合调制脉冲压缩信号。MATLAB仿真分析表明,与单纯线性调频信号相比,该混合调制信号产生和处理简单,既保持了线性调频信号的优点,又提高了抗截获和抗干扰能力。     

矩阵外积法Kalman滤波器在动态GPS定位中的应用

由于计算机有效字长的限制,滤波算法在计算机上实施时易于产生误差积累,误差协方差失去正定性或对称性,从而出现数值计算中的不稳定现象.一般情况下,当状态变量维数超过10时,滤波过程中出现滤波结果不稳定现象概率增大.为了解决滤波器数值计算不稳定问题,实践中提出并应用了许多方法,如自适应滤波、固定增益滤波、平方根滤波等.这些算法的不足是计算繁琐,效率低下.提出一个基于矩阵外积法所设计的快速、稳定的滤波算法,该卡尔曼滤波算法速度快,效率高,数值稳定性好,运算量少,将其应用于动态GPS定位验证了其有效性.     

关于导航战概念的探讨

导航战是指美军提出的在复杂电子战环境下,使己方部队有效利用卫星导航系统,同时阻止敌军使用该系统的理论。系统介绍了导航战的研究背景和概念,深入分析了导航战概念的外延意义,阐述了导航战相关技术的发展情况以及导航战给现代战争带来的影响。     

用DGPS检验雷达性能的方法和几个值得注意的问题

GPS能在全球范围内提供精确的位置、速度和时间信息,在军事领域发挥着极其重要的作用。根据GPS在试验中的应用实践,简述了用差分GPS(DGPS)技术检验雷达等跟踪制导设备性能的方法,并提出了几个应用DGPS检验雷达性能值得注意的问题。     

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。     

级联结构的阵列天线导航接收机抗干扰及多径抑制方法

阵列信号处理技术因其能够提供空域分辨能力已被广泛应用于卫星导航接收机领域以实现抗干扰和多径抑制。根据干扰和多径信号对导航接收机基带处理影响的不同提出了一种以数字相关器为界线划分的抗干扰与多径抑制两级处理结构:第一级处理在解扩前估计阵列接收数据的空时协方差矩阵,根据干扰信号功率远大于导航信号及噪声的特点利用子空间投影技术实现抗干扰;第二级处理在解扩后进行空间平滑解相干处理,利用基于Householder变换的广义旁瓣相消技术进行波束形成以实现多径抑制。理论分析和仿真结果表明,该级联处理技术能够有效地压制强干扰,并显著减小多径信号对导航接收机伪码测量的影响。     

GNSS信号功率增强对调零抗干扰接收机的性能影响

由于卫星端信号发射功率小、信号传播损耗大,到达接收机的卫星导航信号极其微弱,容易被干扰。为有效应对电磁干扰的威胁,在系统层面和用户层面同时采取抗干扰措施将是一种很好的选择。建立调零抗干扰接收机抗干扰能力分析模型,并定量分析信号功率增强对调零抗干扰接收机抗干扰性能的提升效果。结果表明：信号功率每增强10 dB,接收机抗干扰能力可提升3～4 dB,但从提高接收机非极限条件下的接收性能(载噪比、测距定位精度等)的角度,信号功率增强15～20 dB时,接收性能最优。研究成果可为卫星功率增强量的优化设计以及终端抗干扰设计提供参考。     

非对称Colonel Blotto博弈模型下的多信道功率分配抗干扰

针对智能干扰条件下传输速率固定的通信系统多信道功率分配问题,建立了非对称Colonel Blotto博弈模型。在完全信息条件下,推导出了各种功率预算约束下通信方和干扰方的等效单信道最优功率分配策略,进而证明了通信方和干扰方存在唯一混合纳什均衡策略,并求得了纳什均衡收益。基于等效单信道最优功率分布,提出了一种多重扫描直接列元素交换算法,可以快速构建多信道混合功率分配矩阵,且相比于线性规划方法,可适应更多的信道数和更广的功率分布范围。通过数值仿真,验证了所提多信道混合功率分配矩阵构造算法的有效性及多信道功率分配策略的最优性。