【摘 要】
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北斗卫星导航系统(BDS)是由中国自行研制的全球导航卫星系统(GNSS),2020年7月,北斗三号全球导航卫星系统正式开启,中国BDS的全球覆盖范围掀开了新的篇章。然而,随着卫星数目的增多和频谱资源的使用限制,卫星导航通信面临复杂的电磁环境,直接影响北斗导航系统的可靠性。因此,对BDS各频段干扰信号的监测技术进行研究有着极为重要的意义。本文在BDS面临的复杂电磁环境干扰的基础上,逐步围绕干扰信号对
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北斗卫星导航系统(BDS)是由中国自行研制的全球导航卫星系统(GNSS),2020年7月,北斗三号全球导航卫星系统正式开启,中国BDS的全球覆盖范围掀开了新的篇章。然而,随着卫星数目的增多和频谱资源的使用限制,卫星导航通信面临复杂的电磁环境,直接影响北斗导航系统的可靠性。因此,对BDS各频段干扰信号的监测技术进行研究有着极为重要的意义。本文在BDS面临的复杂电磁环境干扰的基础上,逐步围绕干扰信号对北斗民用B1I信号的影响,对干扰检测与测向技术进行研究,具体工作内容如下:第一,分析北斗民用B1I信号特征,对BDS面临的复杂电磁环境中主要射频干扰类型和典型干扰源进行分类总结,并结合北斗民用B1I信号特征,对北斗机载潜在干扰进行评估。第二,针对BDS面临的主要射频干扰类型,建立四种典型干扰信号模型,并分析其频谱特征以及对北斗民用B1I信号频域影响。进一步对常用三种基于频域的连续均值剔除(CME)算法、前向连续均值剔除(FCME)算法和双阈值FCME干扰检测算法进行分析。第三,结合北斗B1I信号特征,对北斗民用信号干扰检测,并对基于频域的FCME算法进行改进,提出一种北斗民用信号干扰快速检测方法,最后通过实测数据MATLAB仿真分析不同干扰检测算法的有效性和检测性能,仿真结果表明:四种基于频域的干扰检测算法均能对北斗民用信号干扰有效检测,且改进的FCME算法降低了运算量,不但能对干扰快速检测,而且仍具有较好的检测性能。第四,研究阵列天线测向方法中的空间谱估计技术,在理想条件下,对基于BDS干扰测向阵型下的多重信号分类(MUSIC)算法、解相干MUSIC算法和非相干信号子空间方法(ISM)进行干扰测向仿真,验证将其应用于BDS干扰测向的可行性。
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