一种卫星导航抗干扰接收机的室内无线测试方法

卫星导航抗干扰接收机室内无线抗干扰测试具有成本低、可控性好、重复性强等优点,因此得到了广泛的应用.已有室内无线抗干扰测试方法中卫星信号采用单天线输出形式、干扰信号采用静态干扰模拟方式,无法在空域上模拟卫星空间位置关系及真实的干扰场景,因而不能准确地测试出接收机的抗干扰性能.针对这个问题,提出了一种基于微波暗室的大视场角卫星导航抗干扰接收机的测试方法,通过扩大模拟信号的视场角,实现卫星信号多天线输出、干扰信号动态模拟.通过数字仿真与实测结果对比分析,验证了本文所提出的测试方法的有效性与合理性,并分析了信号模拟误差对抗干扰接收机测试带来的影响.     

基于子空间投影的波束形成算法性能分析

全球导航卫星系统(GNSS)接收机采用自适应天线阵进行抗干扰时,传统的自适应算法形成的旁瓣增益较大,干扰信号方向零陷较宽,会滤除部分有用信号。针对传统自适应算法的不足,分析了基于子空间投影的抗干扰波束形成算法,先采用正交子空间投影技术消除接收信号中的强干扰信号,再通过一种加权准则提高信号质量,可避免传统自适应算法的缺点。仿真结果表明,与单一的加权准则、子空间投影技术与线性约束最小方差准则相结合的算法相比,子空间投影技术与最大化信噪比准则相结合的算法能够得到近似相等的信噪比,且在干扰方向形成较窄的零陷,从而提高系统抗干扰性能。     

异常环境下GNSS接收机性能测试平台开发

为了验证全球导航卫星系统(GNSS)接收机在电离层异常环境下的性能是否满足相应的技术规范要求,文章设计开发了GNSS接收机性能测试平台;该平台主要由信号仿真器、轨迹发生器、误差仿真模块、待测接收机以及性能测试模块组成,可以仿真不同电离层环境下的卫星信号,从而测定接收机在不同环境下的性能;详细介绍了误差仿真模块与测试模块的设计方案,并利用信号仿真器与接收机进行测试验证,证明了该平台的有效性。     

基于软件接收机的卫星导航信号模拟器性能指标测试

针对卫星导航信号模拟器的性能指标测试评估问题,提出了基于软件接收机的性能指标测试方法;通过分析模拟器性能,包括对动态性能、相位噪声、通道间时延一致性和静态定位精度的综合分析,给出了相应的测试方法和测试流程,并结合卫星导航信号模拟器产生的实际信号对各项性能指标的测试结果进行分析;经测试结果表明,软件接收机可以有效地对卫星导航信号模拟器各项性能指标进行测试,测试结果符合理论预期,满足模拟器性能指标测试评估的需求。     

GPS最优压制式干扰信号研究

针对GPS最优干扰信号评估方法欠缺的问题,提出了利用接收机误码率判断最优干扰信号的方法;通过对卫星导航接收机工作原理的研究,建立了卫星导航接收机模型;通过接收机不同模块对导航信号处理过程的研究,建立了基于中频信号的误码率模型;利用仿真工具模拟不同干扰信号,研究不同干扰环境下接收机的误码率;通过改变干扰信号功率得到误码率与干信比的关系曲线,比较不同干扰信号同干信比下接收机的误码率,得到最优干扰信号;通过实验验证,在接收机干信比允许范围内,相同干扰信号功率下,伪码相关干扰信号干扰效果最优,为卫星导航信号干扰设备的研发及设计提供了依据。     

A-GPS辅助定位技术研究

A-GPS定位技术是结合地面网络资源和传统卫星导航定位,利用蜂窝网基站代为传送卫星星历等信息,提高接收机对卫星信号的捕获概率,缩短接收机首次定位时间;在研究A-GPS对接收机辅助定位技术过程中,重点分析了A-GPS对接收机信号捕获的辅助原理,分析表明,基于A-GPS的信号捕获时间可缩短为传统接收机的1/40;利用GNSS导航信号模拟器和蜂窝网基站模拟器组建了室内A-GPS模拟测试系统,通过模拟基站的信令方式将参考时间、多普勒频移预测值以及星历或历书等辅助数据传输给用户接收机,实现了辅助数据在信令通道的编码和传输。     

北斗卫星导航接收端抗干扰性能测试系统构建方法研究

由于空间电磁环境日益复杂,卫星导航接收端抗干扰性能成为北斗用户密切关注的问题。为了对接收端抗干扰性能进行测试,提出一种卫星导航接收端抗干扰性能测试系统构建方法。采用数字式仿真技术以及基于脚本的仪表驱动技术,结合信号源模拟设备、耦合器、微波暗室等构建半实物仿真系统,实现了对卫星导航接收端抗干扰性能的测试。使用接收端有效载噪比作为抗干扰性能指标,通过调节干扰信号发射端输出功率进行仿真。仿真结果表明,该系统能够得到干信比与有效载噪比的关系曲线,从而为北斗用户接收端抗干扰性能测试提供较大的参考与使用价值。     

抗干扰兼容型卫星导航接收机设计与仿真

抗干扰兼容型卫星导航接收机既可以使用组合卫星定位系统进行高精度定位,又具有优良的抗干扰性能。其抗干扰性能通过自适应调零天线实现,介绍了系统硬件电路实现,并在相应硬件平台上,采用功率反演算法进行干扰抑制。仿真测试结果表明,自适应调零天线有效地提高了接收信号的信噪比,提高了兼容型卫星导航接收机的应用范围。     

北斗接收机在干扰下的性能研究

通过分析北斗接收机在复杂干扰环境下的性能问题,为抗干扰研究提供了更为专业的理论依据,在卫星导航直接序列扩频通信系统模型的基础上对导航系统在干扰下的误码率、等效载噪比及捕获能力等性能方面进行对比分析,并采用Matlab进行数字仿真。仿真结果表明,窄带干扰比均匀频带干扰对接收机的影响更大,导航信号的性能降低程度与干扰信号带宽及干扰实施的频率等因素有关,导航信号性能改善需要考虑以上多种因素的影响。     

GPS天线阵抗干扰射频前端设计

卫星导航定位系统的抗干扰技术研究意义重大。基于天线阵列的抗干扰技术需要同时采集多路GPS天线信号,而通用GPS接收机大多只能接收单路天线信号,难以满足需求。为此,设计了一种四元天线阵列的GPS抗干扰射频前端。通过四元天线阵列分别接收四路GPS信号,经过低噪声放大器、射频滤波器、下变频到中频信号,以供给后级A/D采样,经抗干扰模块后达到抗干扰目的。最后,对此射频前端进行整体电路测试,并给出了测试结果。经实际应用,验证了该系统方案的可行性。     

Constant-round zero-knowledge proofs of knowledge with strict polynomial-time extractors for NP

Barak and Lindell showed that there exist constant-round zero-knowledge arguments of knowledge with strict polynomial-time extractors.This leaves the open problem of whether it is possible to obtain an analogous result regarding constant-round zero-knowledge proofs of knowledge for NP.This paper focuses on this problem and gives a positive answer by presenting a construction of constant-round zero-knowledge proofs of knowledge with strict polynomial-time extractors for NP.     

全球卫星导航系统中抗干扰技术综述

如今全球卫星导航系统在国防和国民经济各个领域得到了广泛应用。在民用和军事行动方面人们对卫星导 航系统依赖性不断增强,卫星导航领域的竞争也日益加剧。但是卫星通信是一种容易受到干扰的通信体制,因此必须研究一 些有效并且可行的抗干扰方法避免干扰。本文对全球卫星导航系统中通信抗干扰技术和算法进行了一系列的研究,总结了抗 干扰技术的现状和发展趋势。     

GNSS脆弱性环境仿真系统设计

设计了一种GNSS脆弱性环境仿真系统,该系统提供包括GNSS信号传输全链路干扰(GNSS电磁干扰、大气电磁环境、空间链路故障)的综合仿真。该系统主要由空间系统故障模拟器、欺骗/阻塞干扰器、信号模拟器、软件接收机及相应大气模型软件组成。该系统可实现GNSS系统不同脆弱性干扰场景下的仿真测试,产生干扰射频信号输出。介绍了系统主要模块的设计方案,并利用相应模块进行实验分析与效果显示,实验证明了各模块的有效性,系统方案的可行性。     

IFF系统中跳频抗干扰技术的研究

本文从敌我识别系统所采取的抗干扰措施角度出发,介绍了IFF系统中跳频抗干扰技术的应用原理,并对跳频技术的信号进行了分析。并研究了采用跳频抗干扰技术后,干扰机采用阻塞式致盲压制干扰下对IFF抗干扰系统的影响,通过仿真实验,得出了在模式4的环境中,噪声调幅、调频、调相干扰下误码率的分析数据。仿真结果说明了IFF系统采取跳频抗干扰措施,不仅有助于提高IFF系统的抗干扰性能和较低信号被截获概率,而且为IFF系统今后的深入研究与改进提供了重要的参考价值。     

一种新的子空间投影抗干扰改进算法

子空间投影算法是一类重要的天线阵抗干扰算法。在强干扰环境下,子空间投影抗干扰算法能够有效抑制强干扰,但同时也会造成有用信号损耗。本文从天线阵列增益的角度出发,提出一种基于子空间投影的抗干扰新算法,以有效降低有用信号损耗。仿真实验结果证明,本文提出的新算法可使阵列输出载噪比至少提高1.2dB。     

基于LSTM的北斗卫星信号识别方法研究

为有效降低和抵御干扰对信号接收与定位的影响,提高导航系统的稳定性和可靠性,设计基于LSTM的北斗卫星信号识别与抗干扰方法,以无失真地利用BDS信号。对北斗卫星真实信源实施信号调制,获取卫星信号调制样式识别算法的输入信号。设计基于LSTM的卫星信号调制样式识别算法,模型为一个传统LSTM网络与CNN网络级联的新型LSTM网络,通过CNN网络能够实施I、Q数据间特征的提取,利用LSTM网络提取数据中时序特征,并对其特征进行融合,实现北斗卫星信号的识别。并设计结合空域抗干扰技术与时域抗干扰技术的空时自适应滤波约束算法,实现北斗卫星信号窄带与宽带干扰的共同抑制,以有效提高识别的效果。实验测试结果表明,设计方法的识别准确率整体较高,最高达到接近90%,抗干扰后输出信干比最高达到78.52dB。     

基于过采样DFT滤波器组的GNSS窄带干扰抑制方法

对于全球导航卫星系统(GNSS)接收机而言,窄带干扰十分常见并且危害较大。对此提出一种基于过采样离散傅里叶变换(DFT)滤波器组的频域窄带干扰抑制技术。与传统的基于加窗DFT处理的方法相比,这种方法能够更好地减小干扰信号频谱泄露问题;而与基于临界采样DFT滤波器组方法相比,这种方法能够更加有效地降低导航信号的畸变问题,特别适合在卫星导航接收机中应用。理论分析和仿真结果表明,基于过采样DFT滤波器组的新方法具有更强的窄带干扰抑制能力和更小的插入损耗。     

高旋弹卫星导航接收机半实物仿真

半实物仿真是测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下工作性能的有效手段。为测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下的性能,阐述了二维弹道修正引信实现弹道修正的工作原理和北斗卫星导航接收机的基本工作原理;建立了高旋7自由度弹道模型;设计了半实物仿真系统,编写了仿真模型,并在RT-LAB实时仿真平台上运行;分别在非旋转条件和旋转条件下对卫星导航接收机进行了半实物仿真测试,仿真测试结果显示仿真机数据与弹上机转换后数据曲线重合。实验表明：半实物仿真系统可有效检验高旋炮弹卫星导航接收机功能和准确度。     

Simplified ultra-tightly coupled BDS/INS integrated navigation system

Due to advantages such as low cost, small size, low weight, low power consumption, powerful capability of anti-jamming, and high dynamics, ultra-tightly coupled GNSS/MIMU integrated navigation systems are extensively used in projectile and precision-guided munitions. To overcome the nonlinearity of baseband signal processing and the complexity of the navigation filter, in this paper, we design a novel architecture for the ultra-tightly coupled (UTC) Beidou navigation satellite system (BDS)/INS integration based on the BDS B3 signal, including the combination of code phase and carrier phase dynamics baseband prefilter model, and the navigation filter navigation error propagation and measurement models. To eliminate the clock state components, i.e., the receiver clock offset and clock drift, the pseudorange, delta pseudorange, and delta pseudorange rate residuals obtained from baseband signal prefilters are differenced between two satellites. Based on the BDS/INS simulator, a test system for the UTC BDS/INS integrated navigation system is developed and UTC performance is evaluated. Some preliminary conclusions are formed about the effectiveness of the UTC BDS/INS integration approach.