两级结构的卫星导航压制式和欺骗式干扰联合抑制算法

压制式干扰和欺骗式干扰是全球卫星导航系统(Global Positioning System,GPS)中的两种典型干扰,当二者共同存在于导航信号传输环境时,干扰抑制会变得更加困难。本文提出了一种新的两级阵列信号处理方案,由于传统的功率倒置(power inversion,PI)算法可以有效抑制压制式干扰,考虑到协方差矩阵的逆矩阵的物理意义,阵列接收的信号首先经过协方差矩阵求逆处理,然后将处理后的信号向欺骗式干扰的正交子空间投影达到抑制欺骗式干扰的目的。此方法基于GPS C/A码的周期特性和相关特性,利用CLEAN方法估计出欺骗式干扰的波达方向(direction of arrival,DOA)进而估计其子空间。实验结果表明新方案可以同时抑制两种干扰,且方法简单运算量小,可作为一个独立的干扰抑制模块嵌入到接收机中,并验证了方法的有效性。

FDA-MIMO雷达稳健抗主瓣距离欺骗式干扰技术

频率分集阵(frequency diverse array,FDA)多输入多输出(multiple-input and multiple-output,MIMO)雷达可利用距离维自由度在发射-接收频率域内对欺骗式干扰进行抑制。但当存在目标导向矢量失配和协方差矩阵估计误差时,其抗干扰性能损失严重。针对该问题,在FDA-MIMO雷达中提出了一种基于稳健波束形成的抗干扰方法。首先,对剔除了残留噪声的Capon谱估计器在信号(或干扰)域内积分来构造期望信号(或干扰)导向矢量;然后,利用不同信号导向矢量间的正交性获得干扰功率并重构干扰加噪声协方差矩阵;最后,用更精确的导向矢量和重构矩阵计算自适应波束形成器的最优权值,提高干扰抑制性能。仿真实验验证了所提方法的有效性。

基于二次补偿的FDA-MIMO雷达抗主瓣欺骗式干扰方法

主瓣欺骗式干扰与真实目标具有相同角度,传统相控阵雷达无法在空域对其进行区分,严重降低了对真实目标的探测性能。针对此问题,本文在频率分集阵列多输入多输出(frequency diversity array multiple input multiple output,FDA-MIMO)雷达中提出一种基于二次补偿的抗主瓣欺骗式干扰方法。首先,通过对脉内主值距离进行前移补偿和对距离频率进行后移补偿,等效于将欺骗式干扰从方向图主瓣搬移到旁瓣。然后,借助奇异谱分析技术进行样本筛选以获得干扰协方差矩阵。最后,利用自适应波束形成的方法对干扰进行抑制。仿真实验验证了所提抗干扰方法的有效性。

波形分集阵列雷达抗干扰进展

现代战场电子环境日趋复杂,主瓣欺骗式干扰对雷达的生存能力构成严重威胁。传统阵列雷达无法对抗与目标角度相同的干扰,而以频率分集阵为代表的波形分集阵列雷达,通过发射端调制而具有额外距离维自由度,增加了系统设计与信号处理灵活性,为解决主瓣欺骗式干扰抑制难题提供了有效途径。本文总结了波形分集阵列雷达波束形成抗干扰的方法,指出其在对抗主瓣欺骗式干扰上的优势,并对波形分集阵列雷达抗干扰技术的难点与趋势进行了梳理。