本发明公开了一种基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，包括：GPS天线模块和射频模块子系统，用于将接收的GPS信号由射频下变频至中频，经过采样后得到数字中频信号输出给GPS软件接收机子系统；干扰信号仿真子系统，用于产生数字干扰信号，将产生的数字干扰信号输出给GPS软件接收机子系统；GPS软件接收机子系统，用于对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号捕获、信号跟踪、位同步和帧同步、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算，将结果输出给GPS软件接收机评估子系统；GPS软件接收机评估子系统，用于对接收的结果进行误差分析，实现干扰信号对GPS性能影响的评估。利用本发明，能够确定干扰信号的哪方面是影响GPS性能的主要因素。
1.一种基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，该系统包括：
GPS天线模块和射频模块子系统，用于接收GPS卫星发射的GPS信号，将接收的GPS信号由射频下变频至中频，并经过采样后得到数字中频信号输出给GPS软件接收机子系统；
干扰信号仿真子系统，用于产生数字干扰信号，并将产生的数字干扰信号输出给GPS软件接收机子系统；
GPS软件接收机子系统，用于对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号捕获、信号跟踪、位同步和帧同步、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算，并将信号捕获、信号跟踪、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算结果输出给GPS软件接收机评估子系统；
GPS软件接收机评估子系统，用于对接收的信号捕获、信号跟踪、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算结果进行误差分析，实现干扰信号对GPS性能影响的评估。
2.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS天线模块和射频模块子系统至少包括GPS天线、射频前端和数字采集卡，GPS天线接收GPS卫星发射的GPS信号，并将接收的GPS信号经过低噪声放大和带通滤波处理后输出给射频前端；GPS信号进入射频前端后被下变频至低中频，经数字采集卡采样后输出数字中频信号至GPS软件接收机子系统。
3.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述干扰信号仿真子系统由计算机中的Matlab软件实现，用于生成各种情况下的数字干扰信号，至少包括：窄带数字干扰信号、宽带数字干扰信号和超宽带数字干扰信号。
4.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号捕获，是GPS信号处理的第一步，用于获得卫星信号的大致载波频率和C/A码的码相位，为后续的信号跟踪提供初始条件；且该信号捕获是粗同步，用于将接收的信号和本地信号相位差缩小到伪码的一个码片或更小范围内。
5.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号跟踪，是在信号捕获完成后进行的，用于获得导航数据；该信号跟踪过程将捕获得到的大致载波频率和C/A码的码相位作为初始条件，包括两个环路：跟踪C/A码的码环路和跟踪载波频率的载波环路，码环路跟踪采用延迟锁定环路DLL，载波环路跟踪采用Costas锁相环，且这两个环路耦合在一起；跟踪结果的输出为1ms的相关积分累加；该信号跟踪过程是精细同步，本地参考信号精确跟踪接收信号的相位变化。
6.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行位同步和帧同步，用于将信号跟踪的结果转化为导航电文；信号跟踪的结果转化为导航电文后，进行奇偶校验，该奇偶校验分为两个校验：第一校验是每个子帧的第25～30bit为奇偶校验位，满足奇偶校验算法；第二校验是在每个子帧第2个字码HOW中，第29～30bit为奇偶检验码00；通过位同步、帧同步和奇偶校验验证后，在每个子帧第2个字码HOW中，第20～
22bit为子帧序号；根据子帧序号和导航电文的格式，可计算导航电文包含的所有卫星星历、卫星时钟改正参数以及时间信息，以及计算任意时元的卫星位置。
7.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行伪距计算的过程如下：除去卫星星钟误差，GPS卫星在同一时刻发送相同的子帧，接收机在不同的时刻收到相同的子帧，相同子帧到达接收机天线的时延差代表卫星到接收机的距离；每个子帧重复时间为30s，而上述的时延差最大为19ms，只要时延差在19ms以内，可认为相同子帧是在不同卫星的同一时刻发送的；因为软件接收机中对采集数据进行事后处理，没有本地参考时间，采样频率信息就成为唯一可用的时间信息，可将各卫星的子帧起点对应的采样数据点的间隔作为卫星子帧起点到达天线的时延差；GPS卫星信号到达地面接收机的传播时间一般为
67～86ms，可以人为设置一常量，将该常量加上时延差作为信号的传播时间，所述伪距就等于该传播时间乘以光速。
8.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行卫星位置和用户位置计算的过程如下：利用地心惯性坐标系ECI测量和确定GPS卫星的轨道，利用地心地固坐标系ECEF计算GPS接收机的位置；导航电文中的卫星星历的数值是ECI下的，为了计算GPS接收机的位置，将卫星星历从ECI变换到ECEF坐标系；而时间在ECEF中是变化的，为了确定用户的位置要给出一个GPS时间tc；根据GPS时间tc和卫星星历，在ECI坐标系下求得卫星的位置，然后利用坐标系变换求得卫星在ECEF坐标系下的位置，最后根据接收机到四颗卫星的伪距和四颗卫星的位置列方程组求得接收机的位置。
9.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS软件接收机评估子系统至少包括以下三部分内容的评估：捕获误差分析评估、跟踪误差分析评估和伪距定位误差分析评估。
10.根据权利要求1所述的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，其特征在于，所述GPS软件接收机评估子系统利用Matlab软件生成的各种窄带干扰信号、宽带干扰信号和超宽带干扰信号分别与GPS信号叠加进入GPS软件接收机中进行信号捕获、信号跟踪和伪距定位计算过程，将该过程中的捕获情况、跟踪情况和伪距定位情况与没有各种干扰情况下的捕获情况、跟踪情况和伪距定位情况进行比较分析，得到定性和定量结果；对于同一种类型的干扰，也可从干扰信号的幅度、频率以及带宽情况下进行对比，得到定性和定量的结果。
一种评估干扰信号对GPS性能影响的系统
技术领域
[0001] 本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种基于GPS软件接收机评估干扰(人为干扰(jamming)或干扰(interference))信号对GPS性能影响的系统。
背景技术
[0002] GPS采用直接序列扩频技术具有一定的抗干扰能力，但是到达地面的GPS信号十分微弱，至地面接收处GPS信号功率约-160dBW，由于接收机信号解扩处理时，处理增益是在伪码相关发生后才获得的，以至于接收机会很容易受各种有意、无意的射频干扰。射频干扰对码相关的影响会降低所有GPS信号的载波噪声密度比(C/N0)。如果C/N0降到GPS接收机的跟踪门限以下，就使GPS接收机失锁，失去从GPS信号获得测量值的能力。所以GPS接收机的抗干扰技术成为GPS系统抗干扰措施的重要组成部分。
[0003] 射频干扰分为窄带干扰、宽带干扰和超宽带干扰。目前已经有很多抑制GPS干扰信号的方法，但是很多方法是在各种GPS硬件接收机上进行的，需要增加硬件支持的同时很难改变接收机各类参数以适应信号处理的需要，更重要的是硬件和接收机架构的不同，很难确定干扰信号的哪方面是影响GPS性能的主要因素。
[0004] 近年来，软件无线电已作为一种新的技术被广泛的应用。软件无线电方法大大减弱了对硬件的要求。随着计算机的快速发展，信号处理引起的计算负荷大大减弱，易于研究和开发新的干扰去除方法。GPS软件接收机只需做较小改动就能够迅速分析、仿真、实现各类算法，特别是对信号基带处理的捕获、跟踪和定位，完全是由软件实现，能够做到在完全相同的情况下分析和比较干扰信号对GPS性能的影响，从而能确定干扰信号的哪方面是影响GPS性能的主要因素。
发明内容
[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，以确定干扰信号的哪方面是影响GPS性能的主要因素。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为达到上述目的，本发明提供了一种基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，该系统包括：
[0009] GPS天线模块和射频模块子系统，用于接收GPS卫星发射的GPS信号，将接收的GPS信号由射频下变频至中频，并经过采样后得到数字中频信号输出给GPS软件接收机子系统；
[0010] 干扰信号仿真子系统，用于产生数字干扰信号，并将产生的数字干扰信号输出给GPS软件接收机子系统；
[0011] GPS软件接收机子系统，用于对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号捕获、信号跟踪、位同步和帧同步、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算，并将信号捕获、信号跟踪、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算结果输出给GPS软件接收机评估子系统；
[0012] GPS软件接收机评估子系统，用于对接收的信号捕获、信号跟踪、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算结果进行误差分析，实现干扰信号对GPS性能影响的评估。
[0013] 上述方案中，所述GPS天线模块和射频模块子系统至少包括GPS天线、射频前端和数字采集卡，GPS天线接收GPS卫星发射的GPS信号，并将接收的GPS信号经过低噪声放大和带通滤波处理后输出给射频前端；GPS信号进入射频前端后被下变频至低中频，经数字采集卡采样后输出数字中频信号至GPS软件接收机子系统。
[0014] 上述方案中，所述干扰信号仿真子系统由计算机中的Matlab软件实现，用于生成各种情况下的数字干扰信号，至少包括：窄带数字干扰信号、宽带数字干扰信号和超宽带数字干扰信号。
[0015] 上述方案中，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号捕获，是GPS信号处理的第一步，用于获得卫星信号的大致载波频率和C/A码的码相位，为后续的信号跟踪提供初始条件；且该信号捕获是粗同步，用于将接收的信号和本地信号相位差缩小到伪码的一个码片或更小范围内。
[0016] 上述方案中，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号跟踪，是在信号捕获完成后进行的，用于获得导航数据；该信号跟踪过程将捕获得到的大致载波频率和C/A码的码相位作为初始条件，包括两个环路：跟踪C/A码的码环路和跟踪载波频率的载波环路，码环路跟踪采用延迟锁定环路DLL，载波环路跟踪采用Costas锁相环，且这两个环路耦合在一起；跟踪结果的输出为1ms的相关积分累加；该信号跟踪过程是精细同步，本地参考信号精确跟踪接收信号的相位变化。
[0017] 上述方案中，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行位同步和帧同步，用于将信号跟踪的结果转化为导航电文；信号跟踪的结果转化为导航电文后，进行奇偶校验，该奇偶校验分为两个校验：第一校验是每个子帧的第25～30bit为奇偶校验位，满足奇偶校验算法；第二校验是在每个子帧第2个字码HOW中，第29～30bit为奇偶检验码00；通过位同步、帧同步和奇偶校验验证后，在每个子帧第2个字码HOW中，第20～22bit为子帧序号；根据子帧序号和导航电文的格式，可计算导航电文包含的所有卫星星历、卫星时钟改正参数以及时间信息，以及计算任意时元的卫星位置。
[0018] 上述方案中，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行伪距计算的过程如下：除去卫星星钟误差，GPS卫星在同一时刻发送相同的子帧，接收机在不同的时刻收到相同的子帧，相同子帧到达接收机天线的时延差代表卫星到接收机的距离；每个子帧重复时间为30s，而上述的时延差最大为19ms，只要时延差在19ms以内，可认为相同子帧是在不同卫星的同一时刻发送的；因为软件接收机中对采集数据进行事后处理，没有本地参考时间，采样频率信息就成为唯一可用的时间信息，可将各卫星的子帧起点对应的采样数据点的间隔作为卫星子帧起点到达天线的时延差；GPS卫星信号到达地面接收机的传播时间一般为67～86ms，可以人为设置一常量，假设该常量为68ms，将该常量加上时延差作为信号的传播时间，所述伪距就等于该传播时间乘以光速。
[0019] 上述方案中，所述GPS软件接收机子系统对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行卫星位置和用户位置计算的过程如下：利用地心惯性坐标系ECI测量和确定GPS卫星的轨道，利用地心地固坐标系ECEF计算GPS接收机的位置；导航电文中的卫星星历的数值是ECI下的，为了计算GPS接收机的位置，将卫星星历从ECI变换到ECEF坐标系；而时间在ECEF中是变化的，为了确定用户的位置要给出一个GPS时间tc；根据GPS时间tc和卫星星历，在ECI坐标系下求得卫星的位置，然后利用坐标系变换求得卫星在ECEF坐标系下的位置，最后根据接收机到四颗卫星的伪距和四颗卫星的位置列方程组求得接收机的位置。
[0020] 上述方案中，所述GPS软件接收机评估子系统至少包括以下三部分内容的评估：捕获误差分析评估、跟踪误差分析评估和伪距定位误差分析评估。
[0021] 上述方案中，所述GPS软件接收机评估子系统利用Matlab软件生成的各种窄带干扰信号、宽带干扰信号和超宽带干扰信号分别与GPS信号叠加进入GPS软件接收机中进行信号捕获、信号跟踪和伪距定位计算过程，将该过程中的捕获情况、跟踪情况和伪距定位情况与没有各种干扰情况下的捕获情况、跟踪情况和伪距定位情况进行比较分析，得到定性和定量结果；对于同一种类型的干扰，也可从干扰信号的幅度、频率以及带宽情况下进行对比，得到定性和定量的结果。
[0022] (三)有益效果
[0023] 本发明提供的这种基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，各子系统模块之间的接口定义明确，只要满足接口要求，模块内部的实现就可以有多种实现方式，也不会影响系统中其它的模块。这样会使得在对软件设计改动很少的情况下，就可以对各种不同类型的天线结构、信号形式、处理方式和分析方法进行试验，进而能够确定干扰信号的哪方面是影响GPS性能的主要因素。
附图说明
[0024] 图1是本发明提供的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统的结构示意图；
[0025] 图2是本发明提供的基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统的功能示意图。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0027] 本发明提供的这种基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响的系统，包括GPS天线模块和射频模块子系统、干扰信号仿真子系统、GPS软件接收机子系统和GPS软件接收机评估子系统。
[0028] 在结构上，如图1所示，本发明可以分为输入、处理和分析三大部分，其中输入部分包括GPS天线模块和射频模块子系统，以及干扰信号仿真子系统，GPS软件接收机子系统属于处理部分，分析部分是GPS软件接收机评估子系统。GPS天线模块和射频模块子系统属于硬件部分，干扰信号仿真子系统、GPS软件接收机子系统和GPS软件接收机评估子系统是基于PC的软件部分。
[0029] 其中，GPS天线模块和射频模块子系统用于接收GPS卫星发射的GPS信号，将接收的GPS信号由射频下变频至中频，并经过采样后得到数字中频信号输出给GPS软件接收机子系统。干扰信号仿真子系统用于产生数字干扰信号，并将产生的数字干扰信号输出给GPS软件接收机子系统。GPS软件接收机子系统，用于对输入的数字中频信号和数字干扰信号进行信号捕获、信号跟踪、位同步和帧同步、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算，并将信号捕获、信号跟踪、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算结果输出给GPS软件接收机评估子系统。GPS软件接收机评估子系统用于对接收的信号捕获、信号跟踪、伪距计算，以及卫星位置和用户位置计算结果进行误差分析，实现干扰信号对GPS性能影响的评估。
[0030] 所述GPS天线模块和射频模块子系统至少包括GPS天线、射频前端和数字采集卡，GPS天线接收GPS卫星发射的GPS信号，并将接收的GPS信号经过低噪声放大和带通滤波处理后输出给射频前端；GPS信号进入射频前端后被下变频至低中频，经数字采集卡采样后输出数字中频信号至GPS软件接收机子系统。
[0031] 所述干扰信号仿真子系统由计算机中的Matlab软件实现，用于生成各种情况下的数字干扰信号，至少包括：窄带数字干扰信号、宽带数字干扰信号和超宽带数字干扰信号。
[0032] 在功能上，如图2所示，从GPS卫星上发射的GPS信号由GPS天线接收到，经射频前端将其由射频下变频到中频，经过采样后以文件的形式存在硬盘上。同时利用PC上的Matlab软件产生各式各样的数字干扰信号，也以文件的形式存在硬盘上。PC中的Matlab软件将数字中频文件的信号和数字干扰文件中的信号进行处理后作为GPS软件接收机子系统的输入。GPS软件接收机对输入信号进行捕获、跟踪和伪距计算，最后得到定位结果。GPS软件接收机评估子系统对捕获、跟踪和伪距计算以及定位结果的误差进行分析。
[0033] 下面对构成本发明提供的这种基于GPS软件接收机评估干扰信号对GPS性能影响系统的各组成部分分别进行详细描述。
[0034] 1)天线模块和射频模块子系统
[0035] 天线模块和射频模块子系统是基于硬件实现的，天线的种类很多，接收到的信号经过低噪声放大器和带通滤波器处理，输出到射频模块。信号进入射频模块后下变频到低中频，经数字采集卡采样后输出数字中频信号，数据临时存储在计算机硬盘中。
[0036] 本发明只针对GPS的L1波段1575.42MHz，不管天线的结构如何，天线的中心频率均要满足上述频点。射频模块中的下变频的作用就是把1575.42MHz的射频信号变为低中频信号，这个低中频的信号典型的频率为4.309MHz。采集卡采样率的选择只要根据射频模块输出的中频载波，满足乃亏斯特采样定律，同时考虑到简化频率综合器的设计，应尽量降低采样率，以便提高系统的可靠性，降低对硬件的要求，典型的采样频率为12MHz。
[0037] 2)干扰信号仿真子系统
[0038] 射频干扰分为窄带干扰、宽带干扰和超宽带干扰。利用Matlab软件可以生成各种情况下的数字干扰信号。
[0039] 3)GPS软件接收机子系统
[0040] 目前 广泛使 用的 普通 接收 机是基 于专 用集 成电路 (Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)结构的接收机，而ASIC限制了灵活性，研发人员很难对新的算法进行测试、分析和使用，而软件接收机则是接收机设计的一种很好选择。软件接收机不是在硬件中而是在软件中执行信号捕获和跟踪的处理，相对于普通接收机，软件接收机开发新算法不需要相应新的硬件支持，所以具有结构通用、功能灵活、系统改进和升级方便等优点。
[0041] 3.1信号捕获
[0042] 信号捕获是在GPS信号处理中的第一步，目的是获得卫星信号的大致载波频率和C/A码的码相位，为后续的信号跟踪提供初始条件。捕获是粗同步，可以将接收信号和本地信号相位差缩小到伪码的一个码片或更小范围内。
[0043] 3.2信号跟踪
[0044] 信号一旦捕获到就进入信号跟踪环节，该环节目的是获得导航数据。从捕获得到的大致载波频率和C/A码的码相位作为初始条件进行跟踪处理。为了跟踪GPS信号需要两个环路：跟踪C/A码的码环路和跟踪载波频率的载波环路。传统的码环路跟踪采用延迟锁定环路(Delay Lock Loop，DLL)，载波跟踪一般常采用经典的Costas锁相环，这两个环路耦合在一起。跟踪结果的输出为1ms的相关积分累加。跟踪是精细同步，让本地参考信号精确跟踪接收信号的相位变化。
[0045] 3.3位同步和帧同步
[0046] 根据跟踪结果，经过位同步和帧同步就可以恢复出导航电文。下一步是奇偶校验，该奇偶校验分为两个校验，第一校验是每个子帧的第25～30bit为奇偶校验位，要满足奇偶校验算法；第二校验是在每个子帧第2个字码(HOW)中，bit29～30为奇偶检验码(00)。通过位同步、帧同步和奇偶校验验证后，在每个子帧第2个字码(HOW)中，bit20～22为子帧序号。根据子帧序号和导航电文的格式，就可以计算导航电文包含的所有卫星星历、卫星时钟改正参数以及时间信息等，可以计算任意时元的卫星位置。
[0047] 3.4伪距计算
[0048] GPS卫星在同一时刻(除去卫星星钟误差)发送相同的子帧，接收机在不同的时刻收到相同的子帧，相同子帧到达接收机天线的时延差代表卫星到接收机的距离。每个子帧重复时间为30s，而上述的时延差最大为19ms。换句话说，只要时延差在19ms以内，就可以认为相同子帧是在不同卫星的同一时刻发送的。因为软件接收机中对采集数据进行事后处理，没有本地参考时间，采样频率信息就成为唯一可用的时间信息，可以把各卫星的子帧起点对应的采样数据点的间隔作为卫星子帧起点到达天线的时延差。另外，GPS卫星信号到达地面接收机的传播时间一般为67～86ms，可以人为设置一常量假设68ms加上时延差作为信号的传播时间，伪距就等于该传播时间乘光速。
[0049] 3.5卫星位置和用户位置计算
[0050] 测量和确定GPS卫星的轨道，利用地心惯性坐标系(Earth-CenteredInteria，ECI)；计算GPS接收机的位置，利用地心地固坐标系(Earth-Centered，Earth-Fixed，ECEF)。导航电文中的卫星星历的数值是ECI下的，为了计算GPS接收机的位置，必须将卫星星历从ECI变换到ECEF坐标系。而时间在ECEF中是变化的，所以为了确定用户的位置要给出一个GPS时间tc。根据GPS时间tc和卫星星历，在ECI坐标系下求得卫星的位置，然后利用坐标系变换求得卫星在ECEF坐标系下的位置。最后根据接收机到四颗卫星的伪距和四颗卫星的位置列方程组求得接收机的位置。
[0051] 4)GPS软件接收机评估子系统
[0052] GPS软件接收机评估子系统包括三部分内容的评估：捕获误差分析评估、跟踪误差分析评估和伪距定位误差分析评估。
[0053] 利用Matlab软件生成的各种窄带干扰信号、宽带干扰信号和超宽带干扰信号分别与GPS信号叠加进入GPS软件接收机中进行捕获、跟踪和伪距定位计算等过程，将该过程的捕获情况、跟踪情况和伪距定位情况与没有各种干扰情况下的捕获情况、跟踪情况和伪距定位情况进行比较分析，得到定性和定量结果。
[0054] 对于同一种类型的干扰，可以从干扰信号的幅度、频率以及带宽等各种情况下进行对比，从而也可以得到定性和定量的结果。
[0055] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
