1、高精度衛星導航(dohng)干擾方位識別設備參賽(cn si)隊員:王凱 馮崇飛 葛孟佳 指導教師：張兆林 西北工業大學電子信息學院 2014年5月共二十頁內容(nirng)主要內容有以下幾個方面： 課題研究背景和現狀(xinzhung)空間譜估計測向概述Capone算法及仿真導航干擾方位識別系統實現工作總結共二十頁課題研究背景(bijng)和現狀研究背景 信號的波達方向(DOA)估計在電子戰、雷達、聲吶、定位探測等方面都有著廣泛的應用。隨著現代電子戰場對攻擊隱蔽性需求的逐漸提高 ，被動測向技術不需要發射電磁波，具有隱蔽性好，抗電子干擾能力強，安全性高和作用距離遠等優點。研究現狀 目前主要的空

2、間譜估計測向技術有：基于線性預測類方法，子空間分解類方法，子空間擬合方法等。 在眾多的空間譜估計測向技術中，Capon的最小方差(fn ch)法（MVM）具有很好的穩健性且對與系統的幅相誤差敏感性相對較低，在國內外獲得了廣泛的研究和應用。共二十頁課題(kt)應用示例共二十頁傳統(chuntng)測向技術電子式掃描(somio) 測向技術的原理：對于一般的遠場信號而言，同一信號到達不同的陣元存在一個波程差，這個波程差導致了各接收陣元間的相位差利用各陣元間的相位差可以估計出信號的方位。空間譜估計測向技術概述機械式掃描共二十頁導航干擾方位識別(shbi)設備概述 導航干擾方位識別設備系統設計：通過多

3、元天線陣接收天上的衛星信號，并由射頻模塊將信號變到中頻后，經數字處理板處理，實現(shxin)波束指向控制，提取干擾信號信息通過上位機顯示，可實時監測衛星導航中干擾信號，且具有多信號測向能力、測向精度高等特點。導航干擾方位識別設備系統設計共二十頁工作(gngzu)原理該干擾方位識別系統主要包括三部分：第一部分是天線陣，負責接收天上的衛星信號；第二部分是射頻板，將射頻信號下變頻到中頻信號；第三部分是數字(shz)信號處理板，這一部分為方位識別的關鍵部分，部分以波束掃描算法為 核心指導思想，以FPGA、DSP為實現手段，實現波束指向控制，達到確定干擾方位 的目的。共二十頁方位(fngwi)識別系統

4、結構導航干擾方位(fngwi)識別系統實現共二十頁測向系統硬件(yn jin)設計導航干擾(gnro)方位識別系統實現測向數字信號處理板主要由電源芯片、模數轉換器、DSP芯片、FPGA芯片、外圍輔助芯片(如FLASH和時鐘芯片等)和輸入輸出接口構成。設計系統原理圖、繪制PCB。測向板PCB布局布線共二十頁軟件設計DSPADSP-TS101在系統中完成靈活、復雜(fz)的計算。其地址及數據引腳與FPGA、FLASH、SDRAM相連。使用VisualDSP+軟件進行開發。導航干擾方位識別系統(xtng)實現共二十頁軟件設計DSP導航干擾方位識別系統(xtng)實現DSP程序(chngx)幅相校正程

5、序干擾參數計算程序初始化程序共二十頁導航(dohng)干擾方位識別系統實現 FPGA具體(jt)工作流程軟件設計FPGA共二十頁導航干擾(gnro)方位識別系統實現幅相誤差(wch)校正對各通道進行校準和補償，達到幅度和相位分別一致 共二十頁系統(xtng)測試測試(csh)場景暗室測試示意暗室測試場景導航干擾方位識別系統實現共二十頁導航干擾方位(fngwi)識別系統實現實測(sh c)結果干擾場景誤差序號干擾信號方位角干擾識別方位角10332403912775160 16886200 192-87240 24778280 28889320 325510360 360

6、0單干擾共二十頁導航干擾方位(fngwi)識別系統實現誤差(wch)分析結果如下圖：誤差分析結果共二十頁工作(gngzu)總結 本文基于DOA算法中的capon準則設計了實用的衛星導航干擾識別設備，通過搭建FPGA加DSP的硬件平臺，利用較少的陣元個數，降低了計算量。結合理論研究和實際測試的結果對系統進行進一步改進，目前該設備具有較高的測向精度。系統設計的難點是打破傳統的波束掃描范圍，控制波束在較低仰角(yngjio)的準確指向，以實現上半空間的全覆蓋。共二十頁作品(zupn)創新1. 本系統測角的有效范圍(fnwi)現在擴大到法向方向90，實現了陣列上半空間的全覆蓋。2. 該系統利用較少的陣

7、元數量（陣元數目4），大大降低了計算的復雜度，提高了運算速度，較大的提升了系統的實時性。3.該系統對于衛星導航頻段的寬帶調制壓制式，窄帶調制壓制式干擾，單載波壓制式干擾，帶內掃頻壓制式干擾等多種干擾形式可以做出穩定，準確的方位參數估計。共二十頁謝 謝！敬請各位專家(zhunji)批評指正！共二十頁內容摘要高精度衛星導航干擾方位識別設備。參賽隊員:王凱 馮崇飛 葛孟佳。信號的波達方向(DOA)估計在電子戰、雷達、聲吶、定位探測等方面都有著廣泛的應用。隨著現代電子戰場對攻擊隱蔽性需求的逐漸提高 ，被動測向技術不需要發射電磁波，具有隱蔽性好，抗電子干擾能力強，安全性高和作用距離遠等優點。目前主要的空間(kngjin)譜估計測向技術有：基于線性預測類方法，子空間(kngjin)分解類方法，子空間(kngjin)擬合方法等。在眾多的空間(kngjin)譜估