临近空间飞行器低仰角测控通信中的自适应盲波束形成算法

由于临近空间复杂的大气环境,临近空间飞行器的测控通信系统与以往的卫星、导弹等系统测控有很大不同,针对低仰角测控通信所面临的多径反射干扰严重的问题,建立了系统的多径模型,提出了一种利用最大信干噪比准则进行测控通信的自适应盲波束形成算法,并进行了测控站固定和移动情况下算法性能的数值仿真,结果表明算法不仅具有很好的收敛性。

CDMA系统智能天线盲自适应波束形成

给出了基于最大化信号对干扰和噪声的功率比 (MSINR)准则的盲自适应波束形成在线递推算法 ,旨在提高DS CDMA系统中智能天线的性能。将MSINR准则转化为一种新的等价的无约束准则函数 ,通过最大化此准则函数来在线估计最优波束形成向量。算法直接利用了DS CDMA系统解扩前和解扩后的观测信号 ,无须训练序列。通过在线迭代估计 ,降低了计算波束权值的复杂度。不同通信环境中的仿真结果表明 ,该算法具有较高的估计精度和很好的抗多址干扰能力。

预警雷达的盲自适应波束形成新算法

针对预警机 PD雷达 ,提出一种盲自适应波束形成新算法。在未知阵列响应矢量的条件下 ,利用信号的多普勒信息 ,估计出期望信号的波达方向。采用此波达方向作为导向矢量 ,校正 ESB波束形成算法的约束导向矢量 ,从而提高波束形成算法的性能。当期望信号含于相关矩阵时 ,它能够有效地抑制信号对消现象。它可应用于在波束中有多个期望信号的场合。

多普勒信号的稳健盲自适应波束形成

针对假设的多普勒频率和真实的多普勒频率之间的误差会导致盲波束形成的性能急剧的下降这一事实。首先分析了存在多普勒误差时的最小均方误差准则意义下的盲自适应波束形成的性能,然后提出了一种有效的算法来对抗多普勒误差,该算法是一迭代过程,可以在线估计出真实的多普勒频率。计算机仿真验证了提出算法的有效性。

基于累积量的盲自适应波束形成技术

本文研究了在阵列信号处理中使用累积量的问题 ,以及在相干多径环境中基于累积量的盲自适应波束形成技术。该技术能在阵列几何结构和阵列流形未知的条件下 ,自适应调整权系数使阵列输出的信号干扰加噪声比最大。

高信噪比低信干比环境下盲自适应波束形成

本文针对通信双方是合作方这一特点,利用信号的周期平稳性,提出了一种能够适应于高信噪比、低信干比环境的盲自适应波束形成算法,采用了特征向量识别的方法,较好地解决了CAB、CCAB等方法存在的主特征向量误判的问题。该方法不需要系统提供波束指向和估计目标信号方向、具有对系统误差的稳健性,能够较好地抑制干扰。模拟实验验证了本文的方法。

存在循环频率误差时的盲自适应波束形成

绝大多数通信信号都具有循环平稳特性 ,利用信号的循环平稳特性可以进行真正的盲自适应波束形成 ,例如CAB类算法以及基于特征空间的盲波束形成算法〔3〕。但当循环频率存在误差时 ,上述算法的性能将急剧下降。本文提出一种改进算法 ,在估计循环相关矩阵时引入遗忘因子可以大大降低算法对循环频率误差的敏感性 。

遗忘因子法改善盲自适应波束形成性能

绝大多数通信信号都具有循环平稳特性,利用信号的循环平稳特性可以进行真正的盲自适应波束形成,CAB类算法就是其中的一种,它的运算量较小,但鲁棒性不够强。文献中提到一种基于特征空间的盲波束形成算法,该算法将估计的导向矢量约束在信号子空间,提高了算法的收敛速度和鲁棒性。但当循环频率存在误差时,上述算法的性能将急剧下降。本文提出一种改进算法,在估计循环相关矩阵时引入遗忘因子可以大大降低算法对循环频率误差的敏感性,计算机仿真验证了理论分析的正确性。

基于最差情况性能优化的稳健盲波束形成算法

针对在实际通信应用中存在导向向量偏差的情况下,阵列输出的信干噪比SINR性能急剧下降的问题,提出了稳健受限LSCMA算法,并对其输出性能进行了理论分析.该算法利用后验概率密度函数估计信号导向向量,并增加权向量的二次型约束,降低了信号波达方向的不确定性,提高了对信号导向向量偏差的稳健性,使阵列输出的信干噪比SINR接近最优值.仿真实验表明,所提稳健受限LSCMA算法比传统线性受限LSCMA算法的输出性能要好,更适合实际的通信环境.

基于盲波束形成的MIMO雷达稳健参数估计

多输入多输出(MIMO)雷达采用多发多收模式,不仅存在接收端阵列误差,同时又引入了发射端阵列误差,因此克服系统误差,保证信号处理的稳健性要比传统雷达更为困难。在接收端和发射端未知阵列流形下,本文利用目标的多普勒信息,用盲自适应波束形成器实现了MIMO雷达DOA-Doppler的稳健估计。仿真结果验证了该方法的有效性。

基于SMI-CMA联合自适应算法的性能分析

恒模算法 (CMA)被广泛地应用到盲自适应波束形成中 ,除了传输信号波形具有恒定的包络外 ,CMA不需要先验知识。基于SMI -CMA算法的恒模 (CM )阵列级联的结构 ,由SMI算法决定CMA的初始权向量 ,系统可以分离多个同信道信源 ,在干扰信号较强时 ,仍有稳定的SINR输出 ,具有较好的收敛速度。仿真结果也证明了SMI

一种基于正交加权约束的GPS抗干扰盲算法

针对GPS信号C/A码的周期重复特性,联合CAB算法和子空间技术提出了一种盲自适应波束形成方法。该算法通过将CAB算法的权矢量和控制矢量约束到干扰导向矢量的正交补空间内,使之在期望信号方向上产生高的增益,并在干扰方向上形成零陷。该方法具有盲处理、收敛速度快和低计算复杂度等优点。仿真结果证明了算法的有效性。

一种新的循环平稳盲自适应波束形成方法

循环平稳在阵列信号处理中的应用可以改善传统阵列信号处理方法仅仅利用空域先验信息对阵列误差敏感的缺点。但目前大部分的应用都是基于信号的循环频率已知的前提下进行处理 ,而在盲信号处理中 ,这一前提常常是不满足的。因此有必要研究在感兴趣信号的循环频率未知情况下的循环平稳盲信号处理问题。在现有的循环频率已知的循环平稳盲自适应波束形成方法的基础上提出一种新的盲信号处理方法 ,新方法不需要预先知道信号的循环频率。

卫星移动通信系统低信噪比抗干扰数字接收机设计

针对阵列天线卫星移动通信抗干扰能力差、传播损耗大等特性,设计了一种数字波束形成技术(DBF)和扩频技术相结合的数字接收机。其中,DBF算法采用基于递归最小均方算法(RLS)的解扩重扩盲自适应波束形成算法,使用VxWorks实现权值计算,FPGA实现波束形成;扩频方式采用直接序列扩频,在FPGA中实现。仿真分析与样机测试显示,通过两项技术联合使用,在信噪比低至-45 dB条件下仍可以实现可靠通信,同时有效加强了系统抗干扰能力。