基于迭代技术的调零方法研究

卫星智能天线的一项核心技术是波束成形。传统调零算法是波束成形算法的一种,它对所有干扰置零,需要求导向矢量矩阵的逆矩阵,运算比较复杂。逐个调零算法和调零算法的目的基本一致,也是对干扰置零,它不必求矩阵的逆,但是对干扰的置零能力有限。文章提出基于迭代的逐个调零算法,是对逐个调零算法的改进,在不增加太多计算量的情形下,提高了干扰抑制能力,最后给出了仿真结果,验证了改进算法的可行性和有效性。     

卫星智能调零技术及其综合效能评估

采用自适应调零天线能够有效增强卫星通信系统的抗干扰能力,但也会出现因干扰处于卫星覆盖区而导致调零区用户通信中断的情况。本文提出卫星智能调零技术,以信息通过量最大为准则,通过对干扰情况的判决,确定自适应调零天线的应用策略。通过比较与不采用调零和常规调零技术体制的系统,分析和评估了智能调零技术体制的综合效 能,说明智能调零技术能够进一步优化卫星通信系统的抗干扰性能。     

基于复数GA的波束空间自适应调零处理

建立了直接辐射阵列多波束天线波束形成的数学模型.提出一种改进的复数编码遗传算法,在算法的初期和后期采用不同的配对方案,在奇数代和偶数代分别采用外推、内插和正交外推内插算子,克服了已有算法的早熟和对初始群体依赖等缺陷,提高了算法的全局收敛能力.采用记忆算子使算法能够对抗位置跳变干扰.模拟实验结果表明,该波束空间自适应调零新方法能够应用于LEO卫星抗干扰,且调零分辨率高、性能稳定可靠,可以获得比传统自适应波束形成算法更好的干扰抑制性能.     

基于卫星平面阵列多波束天线波束空间的 自适应调零和干扰源定位技术

 本文建立了卫星平面阵列多波束天线的基本模型,并给出了平面阵列多波束天线的阵元空间和波束空间的基本概念.研究了基于卫星平面阵列多波束天线波束空间的自适应调零和干扰源定位技术并给出了仿真结果.理论分析和仿真结果表明:基于平面阵列多波束天线波束空间的自适应调零和干扰源定位技术可以在卫星通信系统中得以应用,可以极大的提高卫星通信系统的抗干扰能力.     

应用于卫星多波束天线的自适应波束形成算法比较

射频干扰会严重影响卫星通信链路性能,而自适应调零天线是一种有效的卫星抗干扰措施.本文对应用于多波束天线的各种自适应波束形成算法进行对比分析,理论分析与仿真结果皆表明,DMI和RLS算法相对经典的LMS算法而言,在收敛速率和输出信噪干扰比上皆有相当的优越性.这些快速算法适合卫星通信的干扰抑制应用.     

卫星导航高精度抗干扰算法研究

常用的自适应调零卫星导航抗干扰算法，可以对干扰进行很好的抑制，但自适应调零算法会对卫星信号的相位产生扭曲，导致抗干扰处理后的卫星信号无法用于高精度定位。研究数字多波束抗干扰算法，通过对卫星方向信号约束，达到在抗干扰的同时保证卫星信号相位稳定，实现高精度定位。该算法经分析和实际采样数据仿真验证，可实现强干扰条件下卫星导航高精度定位。     

高信噪比下的信号波达方向估计方法

自适应调零天线被应用于卫星通信和卫星导航领域,对于强干扰情况,方向图在干扰信号方向形成零陷,从而实现干扰抑制。利用自适应调零天线采用的功率倒置LMS自适应滤波算法,可以实现对信号的波达方向估计。新方法利用自适应调零天线实现过程中求得的权矢量,计算方向图,并把该方向图倒数定义为空间谱函数,该空间谱谱峰对应信号波达方向。观察空间谱图并对算法中的步长和信噪比进行分析,结果显示该方法可高分辨率地估计出DOA,并且步长越小,信噪比越大,估计误差越小。相对于已有的MUSIC谱估计方法,该算法无需进行信源个数估计,也无需进行信号协方差矩阵特征分解,实现更为简单。      

自适应阵列天线移相器的误差对卫星地面站性能影响分析

本文讨论了在卫星地面站采用自适应阵列天线的优越性,对自适应阵列天线波束控制移相器有无误差情况下的波束形成器输出信号干扰噪声比(SINR)进行了详细推导,并对结果进行了模拟。     

卫星通信抗干扰设计考虑及性能分析

提出了直接序列扩频和自适应调零天线相结合的卫星通信抗干扰设计思路,针对不同干扰条 件和不同卫星转发方式,进行了系统抗干扰性能的理论分析,结果表明,直接序列扩频和自 适应调零天线相结合,经星上再生处理转发可有效提高系统抗干扰能力。相关分析与结论对 工程应用具有一定的参考意义。     

基于波束赋形的星载自适应调零技术

针对传统的星载自适应调零系统存在易受干扰影响而大大降低调零效能的问题,提出了一种基于波束赋形的自适应调零方法。星载调零技术以方向信息为调零准则,要求调零系统具有较高测向精度和相干信号处理能力;新方法以波束覆盖区域和相关功率为代价函数,通过自适应迭代处理,在干扰位置处形成零点,从而实现抑制干扰的目的,理论分析和仿真试验均验证了该调零算法的有效性和鲁棒性。     

功率倒置自适应抗干扰算法的性能分析与仿真

功率倒置算法不需要知道接收信号的先验信息,能够使天线产生指向干扰方向的波束零陷,达到抑制干扰的目的。特别适合卫星导航、扩频通信等强干扰、弱信号环境的抗干扰应用。在对功率倒置自适应算法原理分析的基础上,利用LMS算法迭代计算功率倒置的最优权值,然后针对四阵元天线仿真了功率倒置算法在不同干扰条件下的抗干扰性能,以及迭代步长等因素对算法收敛性能的影响,验证了功率倒置算法的自适应抗干扰性能,从而为后续硬件工程实现奠定了基础。     

自适应干扰抑制零点展宽算法研究

为了减少杂波、目标回波等因素的影响,自适应副瓣对消方法通常需要在休止期采集干扰样本并完成对消权值计算。当雷达阵面机械转动时,干扰的空间特性会随时间发生变化,导致自适应副瓣对消性能严重下降。针对上述问题,文中提出了一种基于干扰样本特性重构的自适应干扰抑制零点展宽算法。首先,推导了阵面转动引起的干扰空域特性变化 规律;然后,给出了基于休止期采集的干扰样本实现后续时间段内干扰样本的重构方法,使得自适应副瓣对消形成的干扰抑制零点展宽,从而改善接收全程内的干扰抑制效果;最后,通过仿真计算验证了该方法的有效性和稳健性。     

Closer spacing of geostationary satellites through adaptive nulling at the ground terminal

The results of a preliminary study suggest that interference to the downlink of one geostationary satellite from that of another satellite in the adjacent orbital slot can be substantially reduced by the addition of a simple adaptive nulling system to the ground terminal antenna. Alternatively, the nulling system allows the satellites to be spaced significantly closer together with no increase in interference. Significant improvement is obtained with simple open-loop antenna pointing. The improvement is greater, however, if the adaptive antenna automatically tracks the direction of the desired source. For a dish antenna with a single receiving feed horn, the extra hardware required to provide the adaptive capability consists of two more receiving feed horns, a variable weighting device for each of the feed lines (now three in number) and the adaptive control electronics. An example shows that the minimum spacing between one satellite and an interfering satellite, consistent with certain assumed operating requirements, could be reduced from the2.25degneeded for a simple single beam antenna to1.35deg, for the adaptive antenna using open loop pointing, to as little as0.7deg, for the adaptive antenna using automatic pointing. The adaptive hulling also provides essentially the same protection against downlink interference from the two other satellites occupying the slots on both sides of the satellite serving the terminal. The three degrees of freedom of the postulated nulling system, however, cannot cope with three or more nearby interfering satellites.     

多源宽带干扰对多阵元GPS接收机干扰效能分析

近年广泛使用的多阵元自适应调零天线抗干扰技术,大幅降低了单个GPS干扰源的干扰效能,如何对其实施有效干扰成为导航对抗的研究热点之一。本文首先使用干扰-信号比阈值分析了多阵元接收机失效机制,并使用单源干扰对其抗干扰效能进行了检验;其次建立了多源宽带高功率压制干扰模型,最后采用数值仿真研究了多源宽带高功率压制模式下,干扰4阵元线性约束最小方差(LCMV)自适应调零算法GPS接收机的工作效率。实验表明,适当布置的多源宽带高功率压制模式可以有效提升对多阵元GPS系统的干扰效能。      

基于盲源分离的自适应抗干扰算法研究

在卫星导航系统遇到的干扰中,一般分为压制式干扰和转发式干扰。压制式干扰远大于卫星信号,采用功率倒置算法就可以形成所需的零陷;转发式干扰的信号强度可以与卫星信号相比拟,要在干扰位置处形成零陷存在一系列困难。在干扰信号与有用信号相比拟的情况下,提出将快速独立分量分析算法(fast independent component analysis,FastICA)结合自适应抗干扰算法对干扰进行抑制,自适应算法采用波达方向估计(DOA)算法及基于DOA的波束形成算法,该方法能在干扰与有用信号比拟的情况下,对干扰进行有效抑制,计算机仿真结果也证明了该方法的有效性。为导航系统中有效抑制弱干扰提供了一种新思路。     

一种基于阵列天线的卫星导航欺骗干扰检测与抑制方法

提出了一种基于阵列天线的卫星导航欺骗干扰检测与抑制方法。利用真实卫星导航信号从上半球空间多个方向入射到阵列天线而欺骗干扰信号则是从同一方向入射到阵列天线的差异性进行干扰检测判决。首先,对阵列天线每个阵元单元通道接收信号进行多颗卫星并行解扩从处理;其次,利用解扩后的阵列数据对每颗卫星进行方位估计;再次,根据估计卫星来向数据的一致性进行干扰检测判决;最后,在判决存在欺骗干扰时利用欺骗干扰的方向信息重构协方差矩阵,采用自适应调零算法对欺骗干扰进行抑制。通过计算机仿真试验对所提方法的正确性和有效性进行了验证。