GPS空时自适应抗干扰系统性能研究

针对GPS接收系统的空时自适应抗干扰技术,讨论了基于FROST阵列处理的最小均方算法LMS——FROST-LMS(FLMS)算法.通过对时空自适应处理STAP和算法的建模,研究了该系统以及GPS接收机的性能.系统仿真表明,FLMS算法能够抑制大于阵元个数的多个宽、窄带干扰,抑制效果达到30 dB~50 dB,并使接收机整体抗干扰能力达到65 dB左右.     

GPS抗干扰单星约束自适应滤波器组设计与仿真

提出了一种分别针对多颗GPS卫星的波束形成自适应抗干扰实现方法,称为单星约束自适应滤波器组方法,用于GPS抗干扰处理,各个滤波器使阵列天线形成的主瓣分别对准每个期望卫星,从而提高接收信干噪比。该方法的自适应部分通过Givens旋转实现,并利用Givens旋转的结构特点,共用了大部分运算,降低了单星约束滤波器组的运算量。相比多星约束方法,能够提高信干噪比,并且计算量不会显著增加。仿真结果表明该方法相比多星约束方法,能显著提高信干噪比。     

基于空时约束的自适应迭代单脉冲估计方法

在机载雷达参数估计过程中, 在主瓣杂波区附近自适应和差波束会发生畸变, 角度和多普勒频率参数估计之间存在耦合, 导致传统和差单脉冲估计方法的参数估计性能严重下降。针对此问题,提出了一种基于空时约束的机载雷达自适应迭代单脉冲估计方法。该方法首先通过导数约束和零点约束确保所形成的差波束为最优差波束; 其次利用广义单脉冲法进行参数估计, 解决了多参数估计之间存在的相互耦合问题; 最后通过自适应迭代方式进一步提高目标参数的估计精度。计算机仿真结果验证了所提方法的有效性。     

一种简化的单约束波束形成方法

研究的是单约束最小无失真响应（MVDR）波束形成问题,在基于共轭梯度法（CG）的多级嵌套维纳滤波（MSNWF）基础上,提出了一种简化的单约束波束形成方法.该方法与原有的一般旁瓣对消器（GSC）波束形成方法相比,无需计算约束矢量的正交补,节省了计算量.文章还给出了两种方法的等价性证明.仿真结果表明新方法可行、有效.     

均匀线阵条件下的MSNWF空时处理快速实现方法

针对利用MSNWF技术进行GPS的接收机联合空时抗干扰,可以得到较好的效果,但计算量仍然较大,不易硬件的实时实现的问题,通过分析信号协方差矩阵的Toeplitz特性,找到简化计算信号协方差矩阵的方法。并在信号协方差矩阵基础上,构造一个高维Toeplitz矩阵,利用FFT技术,提出一种加快信号协方差矩阵与矢量相乘的计算方法。把这两种快速计算方法应用于基于CG的MSNWF,大大降低了空时自适应处理的计算复杂度。给出新方法收敛性能试验仿真结果,证明该方法有效。     

空时自适应处理对GPS信号影响与补偿方法

通过推导C/A码全球定位系统(global positioning system, GPS)信号分别经空域自适应处理和空时自适应处理的相关函数,研究了阵列信号处理对C/A码GPS信号捕获性能的影响。理论分析表明,空域自适应处理不影响捕获;而空时自适应处理在抑制干扰的同时使信号产生了畸变,降低了同步和码跟踪精度。针对空时自适应处理造成的信号失真,利用维纳滤波对失真的相关函数进行补偿。仿真结果表明补偿后相关函数的波形有了明显改善,空时自适应处理带来的信号失真也得到有效校正。     

极化技术在雷达抗干扰接收中的应用研究

对LMS自适应滤波器在单凹口极化自适应抗干扰接收系统中的应用进行了分析研究。对常规的LMS自适应滤波器进行了改进 ,使其能更好地应用于单凹口极化自适应抗干扰接收系统。提出了一种确定极化滤波器控制参数的新算法。最后对极化自适应抗干扰接收系统的抗干扰性能进行了仿真分析。仿真结果表明 ,所述方案具有良好的抗干扰效果     

基于变换的线性约束降秩自适应波束形成算法

在分析直接形式的线性约束降秩自适应波束形成算法存在缺陷的基础上,提出了基于变换的线性约束降秩自适应波束形成算法,解决了直接形式的线性约束降秩自适应波束形成算法在特定干扰角度上数值稳定性下降和约束零点损失问题。提出了线性约束正交投影算法,基于变换的线性约束正交投影算法可得到和其它降秩方法相同的性能,但降低了计算复杂度。通过计算机仿真验证了算法的有效性。     

一种求解带资源约束的并行机器多目标调度问题的遗传算法

探讨了双目标下,带一种资源约束的,工件成类别的并行机器调度问题.针对该问题,提出了一种遗传算法.该算法采用了两两竞赛的选择算子、聚集度、违约度来处理多目标约束优化.通过随机订单的测试,计算结果显示:对于各个单目标值,该算法比修正的EDD、LPT、SPT能改善3%~37%.     

对机载预警雷达STAP的慢时调频干扰方法

机载雷达的空时自适应处理技术(space-time adaptive processing, STAP)可以通过采样形成二维凹陷,使干扰机难以产生密集的假脉冲。本文提出了一种有效增加假脉冲数量的干扰方法。通过理论分析推导出频率唯一性条件, 证明了不同多普勒频率的干扰脉冲无法被STAP采样对消。干扰机可在快时和慢时分别调整干扰脉冲的距离和径向速度, 增强干扰的可控性, 既可在局部区域内精确掩护, 也可以在全距离范围内实现大面积密集遮盖。仿真证明, 通过为每个干扰脉冲依次调制不同多普勒相位, 可显著提升干扰信号的数量密度, 而且对降维STAP依然有良好的干扰作用。     

New acquisition decision algorithm for multiple access interference suppression in DSSS system

For decreasing the multiple access interference of weaker signal acquisition in direct sequence spread spectrum(DSSS) systems,a new single decision algorithm is presented.The maximum value of correlation results is conventionally detected.However,there may be not only one strong peak among correlation results when the cross-correlation noise is strong enough to affect the correlation results.The proposed algorithm decreases the false alarm probability through the decision of the ratio of the maximum value and the second maximum value of the correlation results.Theoretical analysis and simulation results indicate that the proposed algorithm effectively suppresses the acquisition problem of multiple access interference in DSSS system.     

GNSS抗干扰接收机的自适应波束形成算法

针对全球导航卫星系统（global navigation satellite system, GNSS）接收机的抗干扰问题,以空-时自适应天线阵列为研究对象,提出了组合的自适应波束形成算法。该算法首先采用子空间正交投影技术消除接收信号中的强干扰信号,然后通过最大化相关后信号载噪比（carrier to noise ratio, C/N₀）约束准则加强GNSS信号质量。仿真结果表明,相对于传统的最大化阵列输出信噪比准则,最大化相关后信号C/N₀准则能够提高信号载噪比约4 dB。并且提出的组合算法可使接收机在有效抑制干扰的同时,又能够大大提高信号的捕获和跟踪性能。     

一种新的抗窄带干扰的方法

基于变换域的窄带干扰抑制技术是一种极具潜力的抗干扰方法。本文提出了一种基于变换域抗窄带干扰的新方法,利用直扩BPSK调制信号频谱的对称性,用干扰污染谱线对称位置上未被干扰的谱线恢复被污染谱线,从而更精确的重构原信号频谱,达到抗干扰目的。文中称该算法为SS(symmetricalspectrum)算法,详细讨论了算法流程,并进行了数字仿真。该方法结构简单、计算量小,是一种实用的抗干扰方法。     

单极化雷达的空域零相移干扰抑制极化滤波器

单极化雷达不具备极化信息获取和处理能力,这对极化域抗干扰造成了根本性的困难。利用天线在空域扫描时对来波的空域极化调制效应,研究了单极化雷达回波信号的极化分解与极化参数等估计方法。在此基础上,讨论了一种空域零相移干扰抑制极化滤波器的设计方法。该法不仅能够有效抑制干扰,而且不会造成目标信号的幅度和相位失真,实现了雷达相参处理和极化信息处理的兼容工作。仿真和实测数据验证了方法的有效性和可行性。     

基于BSBL-BO算法的DME脉冲干扰抑制方法

针对测距仪(distance measure equipment, DME)信号干扰L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communication system 1, L-DACS1)正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)接收机的问题, 提出基于块稀疏贝叶斯学习-边界优化(block sparse bayesian learning-the bound optimization, BSBL-BO)算法的DME脉冲干扰抑制方法。首先, 利用OFDM接收机空子载波不传输有用信号的特点构造针对DME脉冲干扰信号的压缩感知模型; 然后基于BSBL-BO算法重构DME脉冲干扰信号; 最后在时域进行干扰消除。仿真结果表明, 该方法比已有的脉冲干扰抑制方法具有更高的重构精度和更快的运算速度, 进一步降低了OFDM接收机的误比特率, 提高了L-DACS1系统前向链路传输性能。     

结合三角分解和SLNR的同频干扰抑制算法

针对多小区多用户下行链路同频干扰问题,提出一种结合三角分解和信漏噪比(signal leakage noise ratio, SLNR)的干扰抑制算法,算法通过对联合信道的三角分解先将小区间干扰减少一半,然后利用SLNR算法和干扰抑制矩阵进一步消除小区间干扰。理论分析表明算法使得接收端不再需要增加用于抑制小区间干扰的矩阵及相应矩阵运算,从而降低了算法复杂度。计算机仿真表明较传统SLNR算法,该算法在系统容量和能量效率等性能方面得到改善。     

基于图拉普拉斯嵌入的合成孔径雷达时变窄带干扰抑制算法

合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)作为一种宽带系统, 常与同频段内其他有源电磁系统发生冲突, 这些信号相较于宽带SAR系统而言, 大部分是窄带干扰(narrow-band interference, NBI), 会对高分辨SAR成像系统产生严重干扰。早期关于NBI抑制问题的研究中, 很少有人注意到NBIs在不同脉冲之间可能具有局部时变特性, 这削弱了某些经典方法在干扰抑制上的性能。因此, 本文提出了一种图拉普拉斯嵌入(graph Laplacian embedding, GLE)算法, 通过在不同脉冲信号之间构建拉普拉斯嵌入关系来抑制NBIs。这使得局部时变的干扰能够被嵌入到非线性低维流形中, 并被有效去除。对实测受NBI干扰的SAR数据进行处理, 处理后的结果证明了所提方法的有效性。     

一种新的三对角线性方程组分布式并行算法

根据分而治之的思想提出了一种求解严格对角占优的三对角线性方程组的分布式并行算法(newdis tributedparallelalgorithm,NDPA)。当方程组的系数矩阵满足对角占优时,该算法是数值稳定的。新算法的算法复杂性和最优串行追赶法差不多,算法总通信建立次数为2,仅在相邻处理器间进行通信,且每次通信传送2个数据元素分析了算法的加速比、效率以及算法的可扩展性,给出了基于局域网的MPI异构环境下数值实验结果。数值实验结果表示,该算法是高效的。     

一种基于匹配信号变换的有效抗干扰算法

针对直接序列扩频（direct sequence spread-spectrum, DSSS）系统中可能出现的chirp-like干扰,提出了一种有效的基于匹配信号变换（matched signal transform, MST）的干扰抑制算法--峰值保留法。该算法是根据已有的MST快速实现方案和陷波滤波抗干扰算法而设计的。仿真结果表明,该算法能够有效抑制DSSS系统中线性、非线性chirp-like干扰。与其他一些抗干扰算法的仿真比较表明,该算法具有稳健性强、计算量小、误码性能好、实现更为简单等优点,具有较好的应用前景。     

GPS多波束盲自适应动态干扰抑制算法

依据全球定位系统(global position system, GPS) C/A码信号的周期重复特点,提出了一种新的多波束盲自适应动态干扰抑制算法。首先利用子空间投影和零陷展宽技术抑制动态干扰,然后将无干扰的数据送入多波束形成器,由于GPS信号和噪声的重复周期不同,所以可以根据延迟协方差矩阵的分解得到信号子空间,进而确定每个波束的权矢量。仿真证明,该方法能有效抑制动态干扰,同时又能将波束的主瓣对准卫星方向,从而提高卫星信号的信噪比。