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基于LMS的射电天文大天线抗干扰技术的研究与实现

作　者: 李耀华
导　师: 罗鹏飞；程翥
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 射电天文 卫星导航信号 分离式LMS算法
分类号: TN911.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 36次
引　用: 1次
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内容摘要


射电天文观测的电磁频谱通常在10MHz-300GHz,频谱很宽。射电天文观测被动接收宇宙中极其微弱的射电信号,很容易受到人们有源业务活动的影响。选址较好的在建射电天文观测站500米口径球反射面天线(FAST)较难受到地面的电磁干扰,但来自卫星导航信号的干扰不可避免。对于射电天文抗干扰的研究,很多国内外专家和工作者取得了很多成果。经过研究比较,提出射电天文抗干扰的一系列评价标准:信噪比改善度、权值增益的稳定性、残余干扰、实时性与计算量。为了抑制和消除FAST射电望远镜观测过程中出现的导航卫星信号干扰,最后综合目前出现的抗导航频率干扰的方案,比较设计了一种抗干扰方案。本方案采取了自适应滤波算法,利用两个辅助天线来消除导航卫星信号的干扰。在自适应滤波算法实现时,针对合并式LMS(least mean square)算法存在残余干扰较大,信噪比改善不明显的缺陷,本文对它进行改进,提出了分离式LMS算法。对分离式LMS算法、合并式LMS算法进行了仿真,在均方误差、权值增益的稳定性、残余干扰、信噪比改善度、实时性与计算量方面对它们的性能进行比较,最终得出分离式LMS算法在残余干扰和信噪比改善度方面优于合并式LMS算法,表明该算法的可行性。为验证抗干扰算法的可行性,本文设计了试验系统,它采用Altera公司的FPGA,从而实现了分离式LMS算法。为了配合射电天文抗干扰系统的后续使用处理所需,编写了上位机软件,该软件可以运用高速数据采集卡7300板卡,实时显示硬件平台抗干扰过程中的参数,而且可以实现数据的高速保存。还实现了串口传输功能,可以利用RS232接口实现室外测试。最后对试验做了初步的测试,验证了分离式LMS算法抗干扰效果。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 噪声与干扰
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