稳健的宽带多径干扰抑制波束形成算法

针对传统宽带多径干扰抑制波束形成算法计算量大、稳健性差的问题,提出一种基于均匀直线阵的稳健宽带多径干扰抑制波束形成算法。当期望信号垂直入射时,该算法首先在波束旁瓣区域引入虚拟干扰源构造能量聚焦矩阵,通过主瓣宽度的迭代处理,整体控制输出波束的旁瓣级,将旁瓣区域能量聚焦到主瓣区域,实现多径干扰条件下的宽带波束形成;然后对期望信号和辅助方位角施加相位响应约束,将其扩展至期望信号非垂直入射和存在指向误差的情况,与传统宽带多径干扰抑制波束形成算法相比,在提高算法稳健性的同时大大降低了计算复杂度;最后仿真分析与实际数据验证表明,该算法能够有效的抑制多径干扰,稳健性较好且具有较高的输出信干噪比。      

一种稳健自适应多波束形成算法

在快拍数较少且多个输入期望信号功率差异较大的情况下,针对多数自适应多波束形成算法难以同时保持强弱期望信号波束稳健性的问题,文中联合子空间变换技术以及对角加载技术对协方差矩阵进行重构,提出了一种基于协方差矩阵重构的稳健自适应多波束形成算法。该算法不仅能够在快拍数较少且多个期望信号功率差异较大情况下同时保持各波束主波束无畸变,而且能够保持各波束零陷的稳健性。最后,通过波束图对比仿真实验分析验证了重构协方差矩阵对强弱期望信号波束主瓣与零陷稳健性的提升,并且通过输出信干噪比对比实验证明了文中提出的自适应多波束形成算法抗干扰性能更优。      

抑制DS-UWB多径干扰的RAKE-MLSE接收机

为达到高数据速率，直接序列超宽带（DS-UWB）系统通常使用低扩频增益，在密集多径信道中这可能会增强多径干扰（MPI）从而降低系统的性能。文中将最大序列似然估计（MLSE）引入DS-UWB接收机结构中来抑制MPI。推导了DS-UWB信号的MLSE公式，作为MLSE算法的近似提出采用RAKE-MLSE接收机结构来降低计算复杂度。使用Viterbi算法实现了该接收机，并在IEEE802．15．3a建议的室内信道中对一个DS-UWB系统进行仿真。仿真结果表明该接收机较一般RAKE接收机性能有很大提高。     

多径环境中多用户波束形成与DOA估计

该文讨论了多径环境中多用户的波束形成与DOA估计问题,采用了解相关检测器来估计用户空间特征,提出了循环空间平滑算法(CSS)基于空间平滑的保持阵列权值维数不变的多用户波束形成算法,其理论依据是采样信号协方差矩阵的逆矩阵循环传递等效于对其求均值;利用了估计出的用户空间特征构造协方差矩阵进行空间平滑的高分辨DOA估计.仿真结果说明了循环空间平滑算法应用于多用户波束形成具有更优的抗干扰性能。     

一种稳健的稀疏Capon波束形成算法

常规Capon波束形成算法具有相对较高的旁瓣增益,且在期望信号导向矢量存在失配时,阵列输出性能下降甚至失效。为解决这一问题,引入了稀疏约束Capon波束形成算法,该算法降低了旁瓣,对期望信号来向不确定具有一定稳健性,但在幅相误差、期望信号指向偏差等多种误差同时存在的情况下其性能下降。本文在稀疏约束Capon波束形成算法基础上,给出了一种稳健的稀疏Capon波束形成算法。该算法主要是在最差性能最优化的情况下,在稀疏Capon上增加了一个导向矢量存在偏差的约束条件。通过计算机仿真,验证了新算法在多种误差环境下的有效性与优越性。     

基于信号分离估计理论的GPS多径抑制算法

信号多径效应是全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)定位误差的主要来源之一.虽然差分技术可以提高导航系统的定位精度,但由于参考站和用户所处的地理环境不同,因此差分GPS系统仍然不能消除由于卫星信号多径所引起的定位误差.根据GPS多径信号模型的特点,本文提出了一种基于信号分离估计理论的GPS时延估计算法.该算法在信号时延未知情况下,先估计出信号的载波频率,然后根据估计得到频率,利用信号分离估计理论估计信号时延.仿真结果表明,该方法具有很好的估计精度,能够准确的估计出信号时延和频率,有效地抑制信号多径.当存在多径时,本文方法效果明显好于常规方法,并在大多数情况下优于常用的窄带相关算法.     

相干多径环境下自适应阵列的性能改进

针对传统自适应波束形成算法无法抑制相干干扰的问题,引入了一种预处理技术--自适应加权空间平滑(Weighted Spatial Smoothing,WSS)算法,结合线性约束最小方差准则,可以有效地抑制相干干扰.同时,针对WSS引起的孔径损失,提出了一种对子阵进行相位补偿,利用全阵做波束形成的方法.理论分析和仿真结果表明,该方法对相干干扰的抑制能力明显优于常规均匀空间平滑(Uniform Spatial Smoothing,USS)算法,而且避免了孔径损失.     

一种基于MEDLL改进算法的多径估计方法

在卫星通信系统中,噪声环境下的多径估计是消除多径干扰的前提.提出了一种基于MEDLL改进算法的多径估计方法,该方法先估计接收信号中多径信号幅度、相位和时间延迟参数,继而计算多径效应的误差值,从接收信号中分离多径信号,同时给出了基于MEDLL改进算法的理论推导过程.仿真结果表明该方法获得的接收信号误差很小,比一般的MEDLL算法在性能和精度上有很大改进,能够更有效地抑制多径效应,提高信号精度.结合信号接收机的实现原理,给出了该算法的实现过程.     

GPS多径抑制算法研究报告

本文属于卫星导航领域,是卫星导航局域增强系统中一种多径抑制完好性算法。多径干扰是目前无线数字通讯中面临的常见问题。随着数字通讯技术的不断发展,数据量越来越大,传输速率不断提高,带宽增大是当前无线通讯发展的趋势。而多径严重的信道中,高速的数字通讯,多径效应的时延扩展将远大于码间间距,形成严重的符号间干扰,将会对信号的传输造成严重影响。这里我们应用双频平滑差分和数字多波束受控接受可以大幅改善固定增益天线的多径误差,从而提高改善整个系统的可用性。     

移动通信中基于智能天线的抗多径干扰技术

本文首先概述了多径信道传输特性,在此基础上,重点讨论了基于智能天线抗多径干扰技术的理论,并对基于ＣＭＡ算法的智能天线抑制多径干扰进行了计算机仿真。     

一种基于无人机的测控天线干扰试验系统设计

面向航天测控装备大口径天线抗电磁干扰能力验证工程应用需求,分析了测控天线抗电磁干扰技术指标,提出了基于干扰入射角的干信比估算方法,设计了一种基于无人机的测控天线干扰试验系统,并通过某型12 m测控天线进行了干扰试验验证。该系统为大口径测控天线抗电磁干扰指标测试提供了一种新的手段,具有良好的工程应用前景。     

基于距离差分法消除天线测试多径干扰

在暗室中对天线进行测量时,来自暗室侧壁、后墙的多径干扰会影响测试精度。因此多径干扰成为影响天线测量精度的主要因素之一。为此,提出利用距离差分法消除天线测试时的多径干扰,达到去除多径干扰的目的。并通过数值仿真验证了该方法是行之有效的。     

A null despreader for interference suppression in GPS

The Global Positioning System (GPS) utilizes low‐power spread‐spectrum signals and thus is vulnerable to various types of high‐power interference sources. It requires at least four satellites for estimating three‐dimensional user positions and the receiver clock bias. In this paper, we propose a blind adaptive GPS receiver that is based on a new despreader and the one‐stage constant modulus (CM) array. The despreader consists of a conventional GPS despreader and a so‐called null despreader, which together modify the received signal so that the CM array can extract the GPS signal of interest. The beamformer not only rejects jammers and extracts the GPS signal of interest without explicit direction‐of‐arrival (DOA) information of any of the signals but also it has a low computational complexity compared with conventional techniques, such as minimum‐variance distortionless‐response (MVDR) beamforming. As a conventional despreader can recover only one GPS signal, multiple despreaders are usually required for separating multiple GPS signals. We also explore an extension of the proposed null despreader to detect multiple GPS signals. Computer simulation examples are presented to illustrate the performance of the receiver for different types of jammer signals. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Effect of multipath fading and multiple access interference on broadband code division multiple access systems

In this paper, the performance of uncoded uplink transmissions in a broadband code division multiple access (CDMA) system using tapped delay line (TDL) antenna array under multipath conditions is investigated. An expression for broadband CDMA system is derived to calculate the optimal weights of TDL antenna array. Using the derived broadband expression, the performance of TDL antenna array is investigated and compared with that of the already existing narrowband systems. Simulation results show that TDL antenna array can reduce multipath fading and multiple access interference (MAI). It is shown that if the signal‐to‐noise ratio (SNR) level is maintained at 20 dB and two‐ray channel model is used, two antennas with four taps each can support 30 users with a BER of 10^?3. If three‐ray channel model is used, the same antenna arrangement is not enough to support 30 users. To support these 30 users with BER of 10^?3, the number of taps needs to be increased to eight. Finally, the number of taps needs to be further increased to 16 if four‐ray channel model is used. Not only that, the SNR should also be increased to 25 dB to achieve the same BER. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

UFMC系统在多径衰落信道中的干扰消除

通用滤波多载波(UFMC)是5G通信系统中的关键技术,能够降低带外泄露.但是在多径衰落信道下UFMC系统会受到符号间干扰(ISI)和多普勒效应产生的载波频率偏差的影响,从而使系统的性能下降.为了消除系统中的干扰,提出了一种迭代最大似然算法.该方法主要通过迭代最大似然算法(ML)计算出载波频率偏差,把估计出的结果作为初始值并运用迭代的方法得到最终的载波频率偏差,当达到收敛区间时,迭代结束;最后利用相位旋转的概念补偿载波频率偏差并运用最小二乘算法更新信道响应信息,减少该系统干扰.仿真结果表明,在信噪比大于10 dB时,随着信噪比的增大,算法能够有效地抑制系统中的干扰,提高UFMC系统的性能.     

一种多用户波束优化设计的分析与仿真

智能天线技术可以在提高移动通信服务容量和质量的同时而不占用更多的频谱资源。文中就一种利用切比雪夫天线阵来实现智能天线下行波束的优化设计进行了详细分析和仿真。理论分析和仿真结果表明，与其它方法相比，该方法具有空间分辨率高，同信道干扰可控，且计算量小，鲁棒性好，用户波束个数不受阵元个数限制的优点。     

基于C2算法海杂波抑制在低仰角跟踪时的应用

由于多径反射信号的干扰,雷达低仰角测量一直是一个难点。结合脉冲测量雷达技术特点,阐述了测量雷达常用的低仰角跟踪技术,通过分析多径误差机理,提出了利用C2算法、海杂波抑制处理技术,实现复杂背景环境条件下对低空目标的跟踪策略,给出了理论分析与验证成果。     

一种脉冲干扰抑制的简易方法研究

脉冲干扰作为一种常见的干扰样式,经常影响卫星导航接收设备的正常工作。为能检测及抑制有意或者偶发的脉冲干扰信号,本文研究了一种简易的脉冲干扰识别及抑制方法,算法对统计时间内的信号进行分段,统计每段信号的最大值及多段最大值中的最小值,寻找初始门限,进而统计得到自适应的脉冲干扰检测门限。检测存在脉冲干扰后,对大于门限的采样信号进行置零处理,小于门限的正常接收,达到脉冲干扰抑制的目的。最后,通过算法仿真及实测验证算法的有效性。     

智能天线在多径信道中的性能仿真与分析

首先讨论了自适应阵列天线算法原理,然后通过对采用LMS算法的智能天线在多径信道中抗多径干扰性能的仿真,进一步分析了多径干扰对智能天线性能的影响。结果表明,智能天线阵列的抗多径干扰性能受信号空间分布、信号幅度等因素的影响。     

TD—SCDMA智能天线与联合检测的结合仿真

智能天线波束赋形技术能很好地抑制小区间干扰,联合检测只能抑制小区内的多址干扰。在TD-SCDMA系统上行链路实现了智能天线波束赋形与联合检测的算法结合,并按照标准3GPP25．996的信道环境做了仿真,加入小区间干扰,仿真结果表明,智能天线与联合检测的结合能同时抑制小区内多址干扰和小区间干扰。