GNSS中的脉冲干扰抑制方法研究

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全球导航卫星系统(GNSS)系统是国际民航组织(ICAO)提出的,旨在整合各个卫星导航系统(GPS、GLONASS、Galileo、Compass)和增强系统,以及机载导航系统(如惯性导航系统等),使其成为“系统的系统”。在保障精度、可用性、连续性、完好性四个方面性能的基础上,GNSS计划的实施可以对民航飞行器进行准确定位,增加航路设计的灵活性,在保证安全的前提下提高空中交通的容量,降低飞行器对地面无线电导航设备的依赖,和降低地面导航设备的维护费用,最终实现全球的一致性运行。然而,在GNSS建设和发展的中,会受到各种无线电设备的干扰。其中GNSS的重要组成部分GPS L5信号、北斗卫星导航系统的B2信号以及Galileo E5信号,受到民航无线电导航设备DME测距仪的干扰尤为严重。本文针对GNSS系统面临的航空无线电设备干扰问题展开深入研究,所取得主要成果如下:1、针对常规方法抑制干扰后出现的数据缺损问题,提出了一种基于修正GAPES方法的DME脉冲干扰抑制方法。该方法利用混合滤波后的数据作为迭代过程的初始值,对缺损数据进行估计和恢复,由于充分利用了所接收信号的信息,因此能更有效地估计出缺损部分的数据,在抑制DME脉冲干扰的同时最大程度的恢复了缺损部分的信息。2、针对来自单个DME基站的干扰,提出了一种基于非线性最小二乘(NLS)的DME干扰抑制方法。该方法将DME干扰作为感兴趣信号,首先在NLS准则下估计其频率和幅度,对DME信号进行重构,然后将其作为干扰进行抑制。3、针对同时来自多个DME地面站的干扰提出了一种基于RELAX的DME干扰抑制方法。该方法利用RELAX算法思想进行循环迭代以估计每个干扰的频率和幅度,并分别对其进行重构,然后进行干扰抑制。4、利用机载DME接收天线所接收到的DME信号与机载GPS天线所接收到的DME信号广义互相关的特点,提出了一种基于自适应对消的DME干扰抑制方法。该方法首先对两天线接收到的信号时延进行自适应估计,然后对两信号进行时延补偿和衰减补偿后进行对消,以达到抑制DME干扰的目的。
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