一种相干信号自适应波束形成零陷展宽算法

针对传统自适应波束形成器在相干干扰位置出现快速变化时,输出性能下降,甚至干扰抑制失效的问题,提出了一种相干信号自适应波束形成零陷展宽算法。首先,对接收数据协方差矩阵进行解相干处理得到Toeplitz矩阵;其次,对协方差矩阵进行重构和优化;最后,进行零陷展宽和对角加载处理。仿真结果表明:该算法不仅能对相干干扰自适应形成宽零陷,而且可以灵活地控制零陷的深度和宽度;与Mailloux算法相比,在输入信噪比较高的情况下。

一种基于二次约束的零陷加宽算法

本文提出了一种基于二次约束的零陷加宽有效算法。该方法在Capon波束形成器的基础上,通过对干扰积分矩阵进行二次方约束和优化选取约束参数的方法控制零陷的深度和宽度;采用拉格朗日乘子法解决了二次方优化问题,精确计算了影响算法性能的拉格朗日乘子的取值范围,从而达到抑制运动干扰的目的。仿真结果验证了该方法的有效性,与现有的算法相比,在旁瓣抑制和输出信干噪比方面有一定优势。

利用周期重复CLEAN的GNSS欺骗式干扰抑制算法

欺骗式干扰能够引导接收机出现定位错误甚至是控制接收机,对全球卫星导航系统在民用以及军事领域的安全应用构成极大的威胁。本文针对转发式欺骗干扰的问题,提出了一种基于周期重复CLEAN的卫星导航欺骗式干扰抑制算法。首先,利用欺骗式干扰空间和功率特征以及C/A码的周期重复特性,采用CLEAN方法估计多个欺骗式干扰源来向以及欺骗式干扰源个数。其次,结合线性约束最小方差(LCMV)算法和一阶微分约束算法,计算天线自适应权值。高保真数据实验表明本文方法能抑制多个欺骗干扰,且无需接收机反馈信息,可以作为一个独立的抗欺骗式干扰模块嵌入普通接收机。

提高空时自适应处理稳健性的一种新方法

常规空时自适应的加权存在时间滞后问题.在载机运动情况下,若空时自适应处理不能有效地形成足够宽的零陷,处理性能将严重降低.针对机载相控阵雷达杂波谱特性进行了研究,通过对空时采样数据引入杂波谱展宽的影响,提出一种自适应零陷加宽技术.由于零陷的加宽,在杂波内部运动情况下,仍能够较好抑制杂波,从而提高算法的稳健性.基于仿真数据和实测数据的仿真试验均表明,该方法可以有效加宽杂波零陷,且增加的运算量很小,对杂波内部随机运动具有很好的稳健性.

基于半定规划的零陷控制方法

自适应波束形成算法能够将零陷自动对准干扰方向,但在干扰快速移动或天线平台出现震动等情况下,由于干扰位置的扰动而使得自适应权和数据失配.针对上述问题,提出了一种基于半定规划的对干扰源零陷展宽方法,该方法通过对干扰源的波达方向附近范围内的方向向量的约束,来展宽干扰源的零陷范围.该方法能够有效地提高系统的鲁棒性能,使得干扰和噪声的功率输出最小,保证对干扰源的抑制能力.仿真结果验证了算法的有效性.

基于零陷展宽并加深的高动态GNSS抗干扰算法

为解决高动态下自适应抗干扰算法在零陷展宽后深度变浅的问题,提出了干扰扰动服从高斯统计分布的零陷展宽并加深算法。该算法通过投影变换方法对数据进行预处理,提取采样信号中的干扰分量,并通过系数加权增强干扰分量,在零陷展宽算法基础上构造新的协方差矩阵,最后利用功率倒置算法完成干扰抑制,达到零陷展宽并加深的目的。仿真实验结果表明,在高动态条件下,所提算法在零陷展宽算法的基础上实现了深度的增加,提高了零陷展宽抗干扰算法的稳健性。

零陷展宽算法的性能研究

自适应波束形成算法能将零陷自动对准干扰方向,但在干扰快速移动或天线平台出现振动等情况下,很可能由于干扰位置的扰动而使自适应权和数据失配.通过对干扰导向矢量的左右旋转,利用对协方差矩阵的数值处理,推导出一种和干扰方向无关的自适应零陷加宽技术.由于零陷的加宽,在干扰方向与数据失配的情况下,仍能够较好地抑制干扰,从而提高算法的稳健性.

大角度干扰抖动下的零陷展宽算法研究

自适应波束形成算法能将零陷自动对准干扰方向,但在干扰快速移动或天线平台出现振动等情况下,很可能由于干扰位置的扰动而使自适应权和数据失配.通过对干扰导向矢量的左右旋转,利用对协方差矩阵的数值处理,推导出一种和干扰方向无关的自适应零陷加宽技术.该方法通过对角度偏移量的跟踪,尤其适合较大抖动角度情况下零陷的展宽,在干扰方向与数据失配的情况下,仍能够较好地抑制干扰,从而提高算法的稳健性.

GPS定位系统自适应抗干扰算法研究

研究定位系统GPS抗干扰问题,针对定位信号传输过程受到干扰影响,无法完成导航功能。传统的CAB(Constrained Adaptive-Beamforming)算法在弱信号强干扰的条件下抑制干扰能力差,且对运动干扰的稳健性较差。为解决上述问题,提出利用正交加权约束对C-CAB算法进行修正,使在强干扰的情况下形成深零陷,提高输出信号的信干比,并引入干扰位置变化统计模型对算法进行改进,在GPS系统干扰快速移动的情况下依然有效,提高了算法的稳健性。仿真验证表明改进的算法能够在期望信号方向产生较高增益,在干扰方向形成了较深且宽的零陷,使寻航在移动环境下抗干扰能力明显,为定位系统优化提供了参考。

基于圆阵的快速运动干扰抑制技术

为了较好地抑制干扰位置快变化的运动干扰,在均匀圆阵基础上,从统计模型的角度出发,通过对采样协方差矩阵进行角度扩展处理,提出了一种干扰零陷加宽的自适应波束形成方法,并对不同扰动模型进行了仿真.仿真结果表明,该方法在干扰处的零陷得到了相应的展宽,并在一定的扰动范围内,输出信干噪比保持不变,能够有效地自适应抑制干扰位置快变化的运动干扰.

自适应波束形成零陷优化抗干扰研究

数字波束形成(DBF)技术在相控阵雷达中已广泛使用,它是雷达空域抗干扰的重要技术。在传统的波束形成中存在干扰处的零陷较窄,干扰功率不稳定导致干扰零陷较浅的情况。旨在一体化解决上述两个问题,分析了零陷展宽和零陷加深的基本原理,推导了计算公式并进行了仿真;将两者综合考虑进行了推导和仿真,结果表明,进行零陷加宽和加深一体化设计,可以综合两者的优点,大大增强波束在干扰方向的稳健性,提高了雷达的抗干扰性能。

基于功率估计的高动态GNSS抗干扰零陷展宽算法

全球卫星导航系统(GNSS)接收机在高速运动状态下时,干扰来向的快速变化会导致阵列抗干扰算法性能下降,为此,提出一种基于功率估计的抗干扰零陷展宽算法。根据特征值将采样协方差矩阵划分为信号子空间与噪声子空间,通过子空间投影确立信号导向矢量与功率的线性关系;利用线性关系估计干扰功率,并根据零陷展宽需求重新设定干扰区域内的信号功率;最后,以干扰区域内功率的估计值为基础重构干扰加噪声协方差矩阵,求解阵列权矢量。仿真表明,相比其他零陷展宽算法,所提算法在相同展宽下具有更深的零陷,阵列输出信干噪比也有所提升。

基于二阶锥规划的相干信号宽零陷自适应波束形成

针对传统自适应波束形成器在相干干扰位置出现快速变化时,输出性能下降,甚至干扰抑制失效的问题,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)的相干信号宽零陷自适应波束形成算法。该算法首先对接收数据协方差矩阵进行Toeplitz重构,然后重构了干扰加噪声协方差矩阵并对其进行零陷展宽处理;接着在保证期望方向波束无失真前提下,约束主瓣宽度和旁瓣电平,使得波束形成器干扰和噪声的输出功率最小;最后将该问题转化为凸优化中的二阶锥规划问题,并使用凸优化工具箱进行快速求解。仿真实验表明,该算法可以在兼顾全部阵列性能指标的前提下,在相干干扰区域形成宽零陷。

一种基于相干波束形成的零陷加宽算法

针对干扰信号和期望信号相干导致"干扰欠相消"以及由于干扰扰动而无法去除的问题,提出了一种基于前后向空间平滑的零陷加宽算法。该算法首先通过前后空间平滑方法去相干,并利用最佳下降的递推方法求得最优权矢量。再将此权矢量作为一个"标准"的输出权值,利用二次约束的方法加宽方向图的零陷范围。通过理论分析和实验仿真验证了算法的正确性和有效性。

一种低副瓣稳健自适应波束算法

本文提出一种新型低副瓣自适应波束形成算法,解决了传统自适应波束形成器在干扰和高信噪环境下算法性能急剧下降的问题,并降低了快拍数对算法稳健性的影响。该算法基于标准Capon波束形成器,利用消除空域噪声的方法提高期望矢量的重估精度,并结合功率估计算法重构出干扰噪声协方差矩阵;然后使用特征干扰相消算法二次重构噪声协方差矩阵得到最优权值,增强算法在低样拍下的稳定性;最后对最优权值进行切比雪夫加权和二次约束实现了零陷加宽。仿真实验结果表明:新算法计算量小,旁瓣电平低,降低了在干扰运动和导向矢量失配时快拍数和信噪比对性能的影响。

导向矢量失配时的零陷加宽联合稳健算法

提出了一种新的零陷加宽联合稳健算法,用来解决干扰快速移动和期望信号导向矢量失配同时发生时波束形成器失效的问题。该方法在失配误差正交分解稳健自适应波束形成算法的基础上,通过对干扰积分矩阵进行二次方约束和优化约束参数的方法控制零陷的深度和宽度;采用拉格朗日乘子法解决二次方优化问题,精确计算了拉格朗日乘子的取值范围,从而达到抑制移动干扰和克服导向矢量失配联合稳健的目的。仿真实验验证了该方法的有效性。

一种适用于任意平面阵的零陷展宽并加深算法

高动态环境下常规协方差矩阵锥化(CMT)零陷展宽算法在零陷展宽后深度会变浅,且应用于二维平面阵上时需要信号来向信息。为此提出了干扰来向扰动服从Laplace分布的零陷展宽并加深算法。该算法首先对信号模型重新建模,并基于模型推导了二维Laplace算法;之后利用投影变换提取出数据中的干扰分量,并通过系数加权增强干扰分量;重新构造协方差矩阵,利用零陷展宽算法扩展干扰来向;最后结合功率倒置(PI)算法完成干扰抑制。仿真实验表明,所提算法不但能够在零陷展宽算法的基础上实现零陷加深,提高了抗干扰算法稳健性,并且能够适用于任意平面阵。

天地一体化雷达系统及其波束形成研究

提出了一种利用天波超视距雷达作外辐射源的天地一体化雷达系统,并利用该系统来对海面舰船、低空飞机等目标进行有效探测。讨论了该雷达系统中存在的问题,如同步信号的获取,电离层反射带来的多径干扰抑制,阵元的幅相误差、舰船运动造成的导向矢量约束误差对天线阵列波束形成性能的影响,并给出了解决方案,仿真结果说明方法是行之有效的。

一种稳健自适应波束形成算法

传统的自适应波束形成器可以自动对准期望方向和抑制干扰,但当期望导向矢量产生失配和干扰发生扰动时,会造成自适应权重的不匹配,导致算法性能急剧下降。为此,提出了一种新的稳健自适应波束形成算法。该算法是基于标准Capon波束形成器,对干扰区域构造宽零陷和利用采样协方差矩阵的特征值重构了干扰加噪声协方差矩阵,同时对期望信号导向矢量估计,最后对权重进行二次约束实现了零陷加宽、期望指向不偏移。仿真实验结果表明,该方法在干扰移动和导向矢量失配同时存在时具有更好的稳健性。

均匀圆阵微分约束的加宽零陷动态抗干扰方法

为了提升载体动态场景下GNSS阵列天线的抗干扰性能,提出一种均匀圆阵下基于微分约束的加宽零陷动态抗干扰方法:通过建立信号模型给出该算法;并给出其求解加权矢量所需的一种来向估计方法。实验结果表明:该算法对于干扰来向的零陷具有加宽、加深以及平滑的作用;但存在会在随机方向引入伪零陷的问题。