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GPS导航系统已经成为在精确打击武器方面有着广泛的应用。如果能成功破坏GPS系统的工作,就能大大减少新一代精确打击武器的效果,削弱敌方的侦察、调度、后勤保障等对于战争来说至关重要的军事活动的能力,扭转战争局面。成功干扰GPS系统将明显地削弱敌军在信息化战争中的优势,是我军对敌斗争的重要手段。为此,针对GPS导航系统中通信链路的有效干扰方法进行了研究,并建立了空间GPS干扰技术仿真演示系统。该系统集成了GPS卫星信号仿真系统、空间GPS干扰系统、信道仿真系统、GPS接收机仿真系统和评估系统,为开展对GPS导航系统中通信链路干扰技术的研究提供了试验平台,同时为进一步开展对课题中关键技术的攻关研究提供了软件测试的环境。
作为研究内容的重要组成部分,本文将对GPS接收机仿真系统和干扰信号生成系统的设计与实现进行阐述。主要研究GPS接收机的软件实现机理以及常用的干扰方法,重点针对C/A码和P码接收机的同步过程进行了算法的研究,同时在对阻塞式干扰中的宽带频谱均匀干扰、相关干扰以及结合以上两种干扰方式的复合干扰方案进行理论研究的基础上,在Windows VC++6.0及 Matlab 7.1环境下进行了系统的仿真设计与实现,并利用仿真的干扰信号对GPS软件接收机实施干扰。结果表明,在阻塞干扰的情况下,GPS接收机将无法捕获到卫星信号,同步过程将停留在捕获阶段;在相关干扰的情况下,接收机将错捕到干扰信号,导致无法正确解调导航电文,从而无法进行定位解算;复合干扰的效果是以上两种干扰功效的集成,利用阻塞干扰和相关干扰搭配进行干扰,既能够克服阻塞干扰的持续大功率的缺点,又能充分保证相关干扰的有效实现。
本文内容的实现从信号处理角度上提供了验证干扰效果的测试环境,并为进一步的原理样机的工程研制提供了重要依据。