22997

طراحي و پياده سازي بلوك مقابله با اختلال جمينگ به كمك فيلتر شكاف وفقي

كارشناسي ارشد

الكترونيك - مدار و سيستم‌هاي الكترونيكي

1399/8/14

دكتر سيد محمد رضا موسوي ميركلايي

برق

سامانه موقعيت‌ياب جهاني (GPS) به دليل كاربردهاي گسترده در زندگي روزمره بشر، جزء ابزارهاي مهم الكترونيكي شناخته مي‌شود و عملكرد بسياري از سامانه‌هاي مهم و حساس به آن وابسته است. سيگنال دريافتي ماهواره‌ درگيرنده GPS بر روي زمين بسيار ضعيف بوده و توان پاييني دارد. بنابراين، به‌راحتي مي‌تواند در معرض انواع اختلالات عمدي و غيرعمدي قرار بگيرد. يكي از معمول‌ترين اين اختلالات، جمينگ به خصوص از نوع موج پيوسته است كه تاثير قابل توجهي بر عملكرد گيرنده GPS مي‌گذارد. براي عملكرد صحيح گيرنده، لازم است سامانه‌اي طراحي شود تا اثر اين اختلالات را رفع كند. بين رويكردهاي متفاوتي كه براي رفع اين نوع اختلال جمينگ وجود دارد، يكي از مناسب‌ترين راه‌كارها استفاده از فيلتر شكاف وفقي براي حذف جمينگ است. براي طراحي اين فيلتر روش‌هاي متفاوتي وجود دارد. در اين پايان‌نامه، فيلتر شكاف وفقي را با يك روش ابتكاري به كمك الگوريتم ژنتيك كه يك الگوريتم تكاملي است، طراحي كرده‌ايم. اين روش مزايايي همچون سرعت و دقت بالا دارد. همچنين، نتايج خروجي، 60% بهبود در خطاي RMS و 11% بهبود در SNRI خروجي نسبت به كارهاي قبلي را نشان مي‌دهد. گام بعدي، پياده‌سازي فيلتر شكاف طراحي شده در بستر سخت‌افزاري FPGA است. به‌طوري كه توانسته‌ايم با استفاده از كمتر از 1% ظرفيت سخت‌افزاري پردازنده FPGA، فيلتر شكاف را پياده‌سازي و سنتز كنيم.

1399/10/25

Design and Implementation of Anti-Jamming Block using Adaptive Notch Filter

11/5/2021 12:00:00 AM

Global Positioning System (GPS) due to widespread applications in human daily life is one of the important electronic tools and operation of many important and sensitive systems depend on it. The satellite received signal in the GPS receiver on the earth is so weak and has low power. So, it can be easily exposed to any kind of intentional and unintentional interferences. One of the most common interferences is jamming especially continuous-wave jamming which has a significant effect on GPS performance. For accurate operation, it is necessary to design a system for mitigating these interferences. Among the different approaches for jamming interference mitigation, one of the proper ways is using an Adaptive Notch Filter (ANF) to mitigate jamming interference in jamming frequency. There are different methods to design this filter. In this thesis, we want to design an adaptive notch filter with a heuristic technique by using a Genetic Algorithm (GA) which is an Evolutionary Algorithm (EA). This method has benefits like high speed and accuracy. Also, output results showed a 60% improvement in RMS error and an 11% improvement in SNRI over other works. The next step is implementing the designed notch filter in the FPGA hardware platform. We could implement and synthesize the notch filter in FPGA by using less than 1% of hardware capacitance.