抗干扰导航接收机的设计与实现

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目前,卫星导航系统在民用和军事领域都有很广泛的应用,影响着国家的科技实力和军事实力。但卫星导航系统由于工作环境复杂并且自身信号的脆弱性,极易受到环境中干扰的影响。并且因为其在各领域中的重要作用,也会面临各种人为设置的干扰,这种干扰很容易造成接收机无法正常工作。因此,从20世纪90年代开始,国外对卫星导航系统抗干扰技术的理论和实现都做了大量研究。国内的研究起步比较晚,但学习了国外的研究经验目前进展迅速。在此背景下,本文研究了抗干扰系统的抗干扰原理,并完成了数字信号处理板的硬件设计和实现。首先,本文研究了卫星导航系统的抗干扰原理。针对接收机在环境中受到的干扰,并将干扰进行了分类和分析,这将有益于抗干扰技术的研究。在此基础上,本文分析了导航抗干扰系统的总体结构和各部分功能。可以看出数字信号处理板是抗干扰算法实现的平台,也是抗干扰系统的核心模块。本文还根据处理域的不同,介绍了几类抗干扰滤波技术的算法原理,并分析了它们的优势和缺陷。其次,本文的重点是数字信号处理板的整体硬件设计和实现。介绍了数字信号处理板的整体结构和信号处理流程,详细描述了 A/D模块、D/A模块和FPGA模块等主要模块的芯片选型和外围电路设计,还给出了数字信号处理板整体的PCB板设计和硬件实物。最后,本文分两部分对抗干扰系统进行了测试。先在室内对数字信号处理板的每个模块进行测试并给出了实验结果,然后通过外场实验验证抗干扰系统整机的抗干扰能力。根据实验结果,本文设计的数字信号处理板可以在抗干扰系统中发挥作用,实现抗干扰功能。
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