空间谱在自适应干扰抑制中的应用

随着信息对抗的发展,敌我双方都开始使用大量雷达和干扰设备,电磁干扰环境日渐复杂,干扰抑制已成为亟须解决的难题。通常使用干扰对消技术与空间自适应干扰抑制技术来进行干扰抑制。针对空间自适应干扰中需要已知信号源波达方向(Direction Of Arrival,DOA)的问题,提出了利用空间谱估计测向技术进行自适应干扰抑制前的DOA估计。该做法不会额外增加系统的通道和硬件资源,且能同时估计多个信源的方向,测向精度高,稳定性好。该系统可以在无须辅助通道和其他干扰源先验信息的条件下,有效消除接收信号中的多个干扰分量,恢复原始通信信号。

基于自适应干扰观测器的无人直升机模型参考跟踪控制

针对外部干扰影响下无人直升机(Unmanned aerial helicopter,UAH)模型参考跟踪控制问题开展研究,提出基于自适应干扰观测器的跟踪控制设计方案。首先,根据干扰部分可测特性将其建模为存在参数误差下的非线性外源系统,并设计了状态观测器及其自适应调节下的干扰观测器(Disturbance observer,DO),用于估计无人机系统的未知状态和外部干扰。其次,将模型参考控制与基于干扰观测器的控制方法相结合,提出抗干扰复合控制设计策略,获得了由观测与跟踪误差动态组成的闭环系统。再次,利用Lyapunov稳定性理论建立了给定H∞性能下判定闭环系统渐近稳定的充分性条件,并借助矩阵变换技术获得了观测器和控制器的联合设计方案。最后,通过数值仿真验证了所提跟踪控制算法的有效性和优越性。

基于自适应干扰观测器的水下机器人—机械臂系统反步控制

针对水下机器人-机械臂系统的强耦合、建模不确定性和环境扰动复杂的特点,提出了一种自适应干扰观测器的反步控制方法。将海洋多源干扰用线性外系统描述,设计自适应观测器进行估计。针对实际驱动器存在的输入饱和问题,设计了辅助动力系统。在此基础上,进一步设计了反步控制器,并通过李雅普诺夫理论分析了闭环跟踪系统的有界稳定性。最后通过2关节水下机器人-机械臂系统进行仿真验证,结果表明与传统的比例积分微分控制相比,文中方法能够更好地使机器人-机械臂系统跟踪预定轨迹,且具有更好的抗干扰能力。

基于GNU Radio和USRP的自适应干扰对消系统设计及实现

在雷达和通信系统中,自适应干扰对消技术是一种有效抑制从旁瓣进入干扰信号的技术。本文分析了基于NLMS自适应滤波的自适应干扰对消算法,并给出了基于GNU Radio和USRP EttusradioB210的半实物仿真系统结构,实现了对原理从理论分析到实际运用。通过对单载频信号的对消分析,在滤波器阶数为2、3、5三种情况下得到的干扰抑制量均为40dB左右。

斩波稳零下自适应干扰对消系统的性能分析

分析了实际模拟自适应干扰对消系统中权值控制支路存在零漂时权值和误差的时域特性。零漂的存在易造成稳态权值偏离最优权值,导致干扰对消比显著下降,但不影响系统的平均收敛速度。斩波稳零法是克服零漂的主要方法,对采用基波斩波下系统的性能进行了理论推导,并通过仿真进行了分析。基波斩波导致系统成为时变系统,克服了零漂的同时,在权值中增加了新的频率分量,引入了新的干扰并导致干扰对消比有所降低。

基于特征分析的自适应干扰抑制

针对水声环境中真实目标常常被强干扰掩盖而无法识别的问题,提出了一种基于特征分析的自适应干扰抑制方法(EAAIS)。根据目标信号可能的方向范围,通过构造合适的判决因子来自适应地估计并抑制互谱密度矩阵特征空间中的非目标信号子空间,得到具有更高信干比和信噪比的目标信号,为更好地实现目标识别与跟踪提供技术基础。数值仿真和海试数据验证结果表明,EAAIS方法能够自适应地抑制目标信号可能方向范围之外的强干扰,显著提高接收目标信号的信噪比和信干比,并获得更可靠的目标方位参数。相对于其它干扰抑制方法,本文提出的方法表现出了更为稳健的干扰抑制能力,具有更宽的适用条件。

一种改进的自适应干扰对消技术研究及在电磁辐射测量中的应用

提出了一种适合于处理非平稳随机信号的改进自适应干扰对消算法.首先利用经验模态分解的分频特性将多频复杂信号分解到不同的固有模态函数中,再利用改进的最小均方自适应算法进行干扰对消.计算机仿真以及试验结果证明,该方法有效地滤除了含噪电磁信号中的电磁噪声干扰,提高了电磁辐射测量的速度和精度,具有重要的工程应用价值.

自适应干扰对消系统中的时延匹配

分析了模拟实现的自适应干扰对消系统中存在时延失配情况下系统的性能.通过理论计算求解了时延条件下的周期时变微分方程组,得到时延增大与系统收敛速度降低的结论,分析得到系统稳定性的判断标准.通过对系统模型的简化分析,得到时延与稳态权值的关系式,并求解得到时延与稳态误差的量化关系,以及干扰对消比随时延变化的规律.最后通过仿真和实验证实了理论分析的正确性.

含有用信号的自适应干扰对消系统时域分析

从时域角度对含有用信号的自适应干扰对消系统进行了建模与理论分析,研究了"有用信号损耗"的特性,分析了有用信号损耗与干扰对消比、收敛时间之间的内在联系。为避免有用信号损耗较大,对消系统的反馈电路需工作在欠阻尼状态;给出了欠阻尼状态下,各参数对系统性能指标的影响。实验结果验证了理论分析的正确性,从而为对消系统的优化设计提供了重要的理论依据。

单通道最优恒模自适应干扰抑制方法

针对民航地空通信中常见干扰具有恒定包络的特点,该文提出了一种基于单通道最优恒模算法的自适应干扰抑制方法。该方法利用干扰信号的恒模特性,采用非线性最小二乘的方法对干扰信号的幅度与相位进行估计,并将其与接收到的混合信号相减,从而实现了恒模干扰信号的抑制。该方法与现有民航地空通信系统具有较好的兼容性,无需额外增加通道,且避免了一般自适应干扰抑制算法中的收敛问题。仿真和实测数据的处理结果表明该方法具有较好的干扰抑制效果。

基于和差波束的自适应干扰对消技术

文中提出利用单脉冲测角系统中的和差波束,进行自适应干扰对消处理。其优点是实现简单,既适用于相控阵天线,又适用于连续型抛物面天线系统,而且波束保形性好。文中给出了线阵和面阵的计算机模拟结果,并验证了该技术的有效性。

自适应干扰对消器在生物电信号处理中的应用

基于LMS算法的自适应干扰对消器是一种能自动调节系统参数的滤波器,具有较好的鲁棒性,可以应用在各种信号特别是生物电信号的提取、数据处理上。运用这个算法,本文以心电信号为例,实现了对心电信号的工频干扰消除和基线漂移消除,均取得了良好的效果。

基于LS-LMS的智能天线自适应干扰抑制方法

针对基于训练序列的智能天线自适应干扰抑制系统,提出了一种最小二乘(Least squares,LS)-最小均方(Least mean squares,LMS)智能天线自适应干扰抑制方法,该方法首先利用小快拍数LS方法为LMS方法提供初始加权矢量,然后用LMS算法更新加权矢量。对LS、LMS和LS-LMS三种算法复杂度分析比较得知新方法的计算量较小,在快拍数较大或阵元与快拍数均较大时都能有效地提高计算效率。仿真实验表明,新方法性能优于LMS算法,具有较快的收敛速度,且收敛速度与干扰环境无关。

基于AGC的自适应干扰对消系统性能分析

首先,提出了一种基于自动增益控制(automatic gain control,AGC)技术的自适应干扰对消系统,并对该对消系统进行了建模与理论分析;然后,研究了AGC对消系统的收敛时间、干扰对消比和有用信号损耗特性,并分析了零漂对系统性能的影响。分析结果表明:使用该对消系统可有效降低零漂对系统性能的影响;在干扰信号功率较小时,也可得到较高的干扰对消比和较快的收敛速度。实验结果也验证了理论分析的正确性和AGC技术的有效性。

同时同频全双工射频快速自适应干扰抵消算法

在同时同频全双工收发信机中,考虑单径无线自干扰信道场景,提出了基于快速搜索思想的射频自适应干扰抵消算法。通过分析自干扰幅度估计误差、相位估计误差对射频自干扰抵消后剩余接收信号功率的影响,引出了射频域的快速自适应干扰抵消算法,并讨论了该算法的收敛性。分析与仿真表明,在同时同频全双工系统中,基于快速搜索的射频自适应干扰抵消算法可以有效实现射频域自干扰的抵消;与现有的射频自适应干扰抵消方法相比,其收敛时间减少了约60%。

小波包变换域自适应干扰抑制技术在直序扩频通信系统中的应用

具体研究用离散小波包变换实现输入信号的子带分解,采用LMS算法自适应地调整滤波器抽头系数,有效地抑制窄带干扰。分析和仿真结果表明:基于TSA算法的小波包分解自适应窄带干扰抑制的方法比子带剔除在性能上更为优越,自适应算法的收敛速度也有较大的改善。

自适应干扰抵消应用于二元阵时间反转镜定位研究

时间反转镜是一种新兴的声呐定位技术,可以实现目标检测和定位。但,当存在多目标干扰时,时间反转镜的检测能力将下降,定位精度将变差。自适应干扰抵消技术广泛应用于声纳信号处理中,用以提高声纳抗干扰能力和检测性能。它对自适应干扰抵消应用于时间反转镜技术进行了研究,以提高多目标干扰条件下,时间反转镜的检测能力和定位性能。它阐述了自适应干扰抵消技术应用于二元阵被动时间反转镜定位的基本原理,并给出了相应的处理公式。它用仿真数据验证了算法,处理结果表明:该方法可使二元阵时间反转镜检测能力提高3dB以上,同时还实现了去干扰伪峰,提高了定位精度。当然,它也指出算法的改进方向:降低运算量和合理选取参考信号。

基于自适应干扰观测的连续有限时间末段突防制导律

为了提高突防导弹末段突防能力,且保证突防导弹对机动目标的打击精度,提出了一种新型突防制导律。首先,基于自适应干扰观测器估计目标加速度,所设计的观测器不仅可以在有限时间内估计出目标加速度,且无需已知目标加速度上界信息;其次,由制导误差与法向突防机动速度构造滑模面,通过机动衰减设计保证制导精度不受所附加突防机动的影响;再次,基于估计目标加速度以及突防机动连续化设计构建了制导律,该制导律不仅可保证制导误差有限时间收敛,而且连续变化;最后,考虑机动目标、拦截器和突防弹三方完成攻防对抗仿真,仿真结果证明,所设计制导律可实现高精度及强突防的制导性能。

自适应干扰对消系统中的积分控制与低通控制

分析了模拟自适应干扰对消系统在积分控制和低通控制下,系统的权值和误差的时域特性。低通控制和积分控制不同,存在剩余误差,但收敛速度略快于积分控制。忽略高频项的分析不能反映系统的不同阻尼特性,计算结果也是近似的。通过调整低通时间常数而不是提高低通外的增益,可保证系统3dB带宽不变而提高干扰对消比。

地波超视距雷达自适应干扰抑制的改进

针对地波超视距雷达探海工作期间高频干扰严重海杂波强的特点,在阵列自适应波束形成时考虑了海杂波约束条件,改进了地波超视距雷达探海工作时的干扰抑制方法.改进方法使得自适应干扰抑制后,回波中一阶海杂波的时域相关特性不会发生破坏而在频域上“虚假”展宽,从而有利于后续处理中进行海杂波滤除和目标检测.最后使用OSMAR2000的实测数据对本文方法进行了检验.