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GPS转发式干扰原理样机的设计与实现
作 者: 杨魁
导 师: 冯永新
学 校: 沈阳理工大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 全球定位系统 转发式干扰 射频 延迟模块
分类号: P228.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 201次
引 用: 1次
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内容摘要
随着科学技术的进步,GPS系统得到了广泛的应用。有效地利用GPS干扰技术破坏对方的导航系统并实现对己方的有效隐蔽和保护,是GPS技术在军事领域的一个新应用。在众多干扰技术中,转发式干扰有着发射功率低,不需要了解GPS信号伪码结构,实现简单等优点。本文主要研究GPS转发式干扰原理。在分析了GPS定位原理的基础上,对转发式干扰进行了可行性分析,完成了转发式干扰原理样机的设计与实现,并着重对干扰机的射频电路进行了研究。转发式干扰主要是利用信号的自然延时来实施干扰。因此,干扰信号与导航信号完全相同,只是延迟时间有所不同。另外转发式干扰信号经过功率放大,信号的幅度大于导航信号的幅度,GPS接收机完全有可能捕获到转发后的信号。从而使GPS接收机获得错误的伪距,达不到精确的定位。本文首先在GPS转发式干扰机理的领域中,详细描述了GPS接收机的定位原理和转发式干扰原理,重点就干扰效果进行了详细分析,并对干扰机工作时接收机的各种状态进行了研究。此外,对干扰机的各部分功能进行细化和进一步的模块化设计。总体模型分为三个单元,包括:信号接收单元、干扰信号生成单元、干扰信号发送单元。系统中,通过模拟信号延迟模块,完成了对实时连续信号的延迟功能。干扰信号生成模块采用FPGA来控制模数/数模转换,以FIFO存储器实现信号的连续存储转发,并通过存储的深度决定延迟时间。最后对转发式干扰原理样机进行了干扰效果测试,并就各种情况进行了比较分析。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-10 第1章 绪论 10-14 1.1 课题的提出 10-11 1.2 国内外的发展现状 11-13 1.2.1 卫星导航的应用现状 11-12 1.2.2 GPS干扰技术的发展现状 12-13 1.3 论文结构 13-14 第2章 GPS系统基本原理 14-20 2.1 GPS系统工作原理 14-17 2.1.1 GPS系统组成 14-15 2.1.2 GPS信号构成 15-17 2.2 GPS干扰方法 17-20 2.2.1 GPS压制式干扰 17-18 2.2.2 GPS欺骗式干扰 18-20 第3章 GPS转发式干扰机理研究 20-34 3.1 GPS定位原理 20-24 3.2 转发干扰的可行性分析 24-26 3.3 转发干扰机理研究 26-34 3.3.1 转发干扰机理 26-29 3.3.2 延迟时间的确定 29-30 3.3.3 干扰距离分析 30-32 3.3.4 转发式干扰状态分析 32-34 第4章 原理样机射频电路设计与实现 34-45 4.1 系统的基本组成 34-35 4.2 电路主要器件设计 35-37 4.2.1 低噪声放大器 35 4.2.2 滤波器 35-36 4.2.3 混频器 36 4.2.4 晶体振荡器 36-37 4.3 信号接收单元的设计与实现 37-41 4.3.1 功能原理 37-39 4.3.2 具体参数设计 39-41 4.4 干扰信号发送单元的设计与实现 41-45 4.4.1 功能原理 41-42 4.4.2 具体参数设计 42-45 第5章 干扰信号生成模块的设计与实现 45-62 5.1 A/D D/A技术 45-56 5.1.1 A/D转换器原理 45-49 5.1.2 A/D转换器的主要技术和性能指标 49-53 5.1.3 A/D转换器的选择 53-54 5.1.4 D/A转换器的基本原理 54-56 5.2 干扰信号生成单元设计与实现 56-62 5.2.1 延迟模块总体设计 56-57 5.2.2 时钟管理模块的实现 57-58 5.2.3 GPS信号采样模块的实现 58-59 5.2.4 延迟控制模块的实现 59 5.2.5 干扰信号产生模块的实现 59-62 第6章 GPS转发式干扰效果分析 62-67 6.1 设计验证方案 62-64 6.1.1 干扰信号特性验证系统 62 6.1.2 延迟效果验证系统 62-63 6.1.3 干扰效果验证系统 63-64 6.2 设计验证结果及分析 64-67 结论 67-69 参考文献 69-72 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的成果 72-73 致谢 73-75 详细摘要 75-80
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 大地测量学 > 卫星大地测量与空间大地测量 > 全球定位系统(GPS)
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