基于正交约束的导航接收机空时自适应方法

卫星导航系统容易受到干扰,空时自适应处理在导航接收机抗干扰方面拥有明显的优势,即系统自由度显著提高,但是传统空时自适应处理应用于导航接收机抗干扰中却面临信号失真的难题。该文提出一种基于正交约束的导航接收机空时自适应处理方法。该方法从空时自适应处理的原理入手修改传统空时自适应处理优化的约束项,消除了不同时延信号对合成信号的影响,保证了空时自适应处理在有效抑制干扰的同时不影响导航信号的捕获和解码。理论分析和仿真结果表明,该方法能有效解决空时自适应处理中的导航信号失真问题。     

宽带干扰背景下的多阵元卫星导航信号模拟

近年来全球导航卫星系统(GNSS)抗干扰技术逐渐成为研究热点,在抗干扰研究中,宽带干扰背景下的多阵元卫星导航信号模拟发挥着至关重要的作用。为了提高抗干扰研究效率,通过Matlab模拟的方法研究了卫星导航软件接收机入口数字中频信号的模拟问题。根据信干噪比进行功率控制,分别对卫星导航信号、干扰信号和噪声信号进行建模,计算阵列天线带来的延时,最后模拟了宽带干扰背景下阵列天线的卫星信号并设计了图形用户(GUI)界面。在模拟完成后,将信号输入到抗干扰算法的研究系统进行测试,解决了抗干扰研究中复杂的干扰信号源模拟问题,提高了抗干扰研究的工作效率,同时验证了本研究的实用性和正确性。     

卫星导航终端的自适应抗干扰算法研究

介绍了常用卫星导航下的抗干扰技术,并分析了时域,频域和空时域抗干扰技术的优缺点,描述了空时抗干扰具体架构,结合工程应用实际,分析了常用的LMS和RLS空时算法,通过理论分析和仿真实验,表明RLS空时抗干扰处理算法具备收敛速度快,抑制能力强等特点,更适合卫星导航领域的工程应用。     

基于数字波束形成技术的北斗抗干扰终端研究

随着电子对抗环境日益复杂，卫星导航及通信领域的抗干扰技术已从传统的功率倒置自适应调零技术转为数字波束形成(Digital Beam Forming, DBF)技术。针对功率倒置算法不能提高卫星信号增益的问题，对数字波束形成技术进行了研究；针对空时多线性约束波束形成算法的硬件资源问题，对基于空频抗干扰算法的数字波束形成技术进行了研究。基于目前导航装备中常见的七阵元终端，将数字波束形成算法与功率倒置算法进行了仿真对比，开展了抗单干扰和五干扰仿真分析及满天星暗室实际测试。通过仿真分析及实际测试，同等干扰条件下，采用基于空频抗干扰算法的数字波束形成技术具有更高的输出信干噪比，以及更强的抗干扰能力。相关研究结果可以支撑北斗抗干扰终端的研发。     

功率倒置自适应阵抗干扰特性研究

采用功率倒置算法的自适应天线系统特别适合于卫星导航系统等信号很弱而干扰较强的场合.在有干扰信号的时候,只有当干扰信号功率大到一定程度之后功率倒置阵才对其有抑制效果.为了指导设计满足卫星导航接收机抗干扰应用的功率倒置阵系统,对功率倒置阵的抗干扰特性进了详细的理论分析与实验研究.理论分析的结果表明,通过合理地选择环路增益可以调整功率倒置阵的稳态性能,使其满足卫星导航接收机的抗干扰要求.对功率倒置阵系统的实验测试也验证了理论分析的正确性,同时也证明了所设计的功率倒置阵系统具有良好的抗干扰性能,具有很好实用价值.     

GNSS抗干扰技术的现状与发展

对全球导航卫星系统(GNSS)抗干扰技术的现状和发展趋势进行了分析研究,研究了组合导航、自适应阵列天线、抗干扰新型信号体制、区域功率增强和空基伪卫星组网增强等多种适用有效的抗干扰手段,探讨了GNSS抗干扰技术的发展趋势。     

一种可用于卫星导航抗干扰天线的降耦方法

针对基于功率倒置算法的空时自适应抗干扰技术中天线阵元间互耦误差严重恶化算法性能这一问题,分析比较了目前常见的应对解决方案,并提出一种新的可用于抗干扰卫星导航终端的天线阵列降耦方法。该方法通过在卫星导航抗干扰天线阵列中加载电磁谐振吸波器,降低天线阵元间互耦。实验数据表明,利用该方法可以使阵元间互耦降低10 dB,使抗干扰接收机最大抑制干信比提升5 dB。     

基于空时功率谱稀疏性的空时自适应处理技术研究进展

随着压缩感知理论的兴起和发展,基于空时功率谱稀疏性的空时自适应处理(STAP)技术受到越来越广泛的关注.本文首先简单回顾了空时自适应处理技术的传统方法,接着从三个不同角度分析了空时功率谱的稀疏性并探讨了基于空时功率谱稀疏性的STAP技术的潜在优势,然后总结了基于空时功率谱稀疏性STAP基本原理和三种实现方式,根据稀疏支撑集先验信息知晓情况对现有基于空时功率谱稀疏性的STAP方法进行了分类,包括:基于阵列流形知识的STAP技术、基于空时功率谱稀疏恢复的STAP技术以及基于阵列流形知识和空时功率谱稀疏恢复的STAP技术,并对其研究现状进行了综述.最后在已有研究的基础上,着眼于提高杂波抑制和运动目标检测能力的发展需要,提出了未来该技术需要重点解决和关注的若干问题,包括稀疏性的本质机理分析、空时导向字典的设计、参数设置简单,快速和低复杂度算法设计、对模型误差稳健的算法设计、多种先验知识融合的基于空时功率谱稀疏性的STAP算法设计、基于空时功率谱稀疏性STAP方法的恒虚警检测器设计以及实测数据验证等方面.     

基于DOP值的暗室天线组合优选设计

基于卫星导航接收机抗干扰测试环境的建设在终端测试中有着至关重要的作用。通过分析建设抗干扰环境的需求,从系统总体和软硬件设计的角度介绍了一种基于导航信号定位精度因子(DOP)的暗室天线组合选择方案。在关键技术分析后给出了系统仿真方案与性能测试方法、结果分析和结论。该方法能够为微波暗室的多发射天线开孔改造以及空分抗干扰接收机测试环境的构建提供一种设计依据。     

传输波形对数据链系统整体抗干扰能力的影响

为了使数据链系统能够真正发挥出作战效能,在实际运用中必须防范敌方可能施加的通信干扰.为此,定量分析了地空超短波数据链抗干扰能力,同时定性分析了在大功率噪声干扰机下数据链路的抗干扰理论性能和对不同抗干扰传输波形对数据链整体抗干扰性能的影响,研究了地空超短波数据链几种主要工作模式下的抗干扰性能,给出了不同抗干扰传输波形模式下的干扰-链路距离曲线.     

ADC量化位数对阵列天线GNSS接收机的影响

在处理全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）卫星信号时,针对模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）量化位数不同导致输出的信号信噪比下降的问题,推导了阵列天线波束形成后输出信号的信噪比理论计算模型,分析了ADC量化位数对阵列天线抗干扰GNSS接收机的性能影响。在7阵元天线且ADC量化位数为10的条件下,理论模型分析和数据仿真结果表明最大抗干扰能力约为85 dB。通过确定ADC量化位数与抗干扰GNSS接收机抗干扰能力之间的关系,其结论为工程应用中抗干扰GNSS接收机的ADC选型和设计提供了理论依据。     

GNSS空时最大SINR天线阵抗干扰算法机理分析

未来功率增强背景下,主波束指向有用信号并且将零陷指向干扰的空时联合处理将成为GNSS天线阵抗干扰的主要方式。采用最大信干噪比准则是实现这一目标的方法之一,但随着时域抽头数增加,信号方向的等效滤波器频率响应通带以信号载频为中心将逐渐变窄。传统观点认为这一现象是由BPSK信号频谱峰值位于中心频率处的特性决定的。本文深入分析了这一现象出现的机理,首次推导出等效滤波器响应的峰值位置及零点位置,指出上述现象的根本原因是空时导向矢量仅取中心频率值使得通带集中在这一频率附近。有用信号为M码BOC(10,5)调制信号,其频谱呈多峰特点,且中心频率处频谱值为零,但最大SINR空时处理等效滤波器响应的特性并不因此而改变,从而验证了本文结论。      

通信系统中空时二维抗干扰方法研究

在实际的通信过程中,接收机接收到的不仅仅是有用信号,还包含一些干扰信号和噪声信号,其中干扰信号会严重影响接收机的正常工作,因此如何在保证有用信号的同时滤除干扰信号成为通信领域的一个重要研究方向.空时二维滤波方法是一种基于阵列天线发展的抗干扰算法,具有良好的抗干扰性能.采样矩阵求逆算法、功率倒置迭代算法和最小二乘算法是其中常用的几种实现方式,针对这3种方法,从理论和仿真上分析他们的优缺点和可行性.     

色噪声下基于白化频谱重排鲁棒主成分分析的语音增强算法

基于鲁棒主成分分析(RPCA)的单通道语音增强算法是高斯白噪声环境下语音增强的一种重要处理手段,但其对低秩语音分量处理效果欠佳且无法较好地抑制色噪声。针对此问题,该文提出一种基于白化频谱重排RPCA的改进语音增强算法(WSRRPCA),通过优化噪声白化模型,将色噪声语音增强转换成白噪声语音信号处理,利用频谱重排改进RPCA语音增强处理算法,从而获得色噪声环境下语音信号处理性能的整体提升。仿真实验表明,该算法能够较好地实现色噪声环境下的语音增强,且相对于其他算法具有更佳的噪声抑制和语音质量提升能力。     

基于Friedman检验的非参数协作频谱感知方法

协方差矩阵频谱感知方法在天线相关性低时感知性能较差,该文针对这一问题提出一种基于Friedman检验的非参数协作频谱感知方法。分布式放置的感知节点具有空间分集的特性,因此在同一时刻感知节点上的信号功率不完全相同。利用这一特点,提出通过比较各感知节点的信号功率水平来实现频谱感知。由于采用了非参数化表示,该方法对噪声不确定性稳定,且适用于任意统计分布的噪声。另外,推导了所提方法判决门限的理论表达式,结果显示判决门限与采样点数无关,因此在采样点数变化的情况下无需重新设置判决门限。仿真结果验证了上述理论分析的有效性。     

基于MATLAB GUI实现随机信号的分析与处理

以MATLAB GUI为软件开发平台,设计了随机信号的分析与处理系统.该系统以随机信号分析的基本理论和方法为基础,通过对随机信号进行相关性分析和功率谱密度分析,掌握有用信号和噪声信号的频谱特征,设计FIR数字滤波器滤除噪声信号,提取有用信号,完成对随机信号的有效去噪处理.该系统界面设计关观大方,功能设计简捷方便,并易于...     

七通道抗干扰GNSS接收机射频前端设计

针对目前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)普遍存在的抗干扰能力弱的突出问题,研制了一款七通道抗干扰GNSS接收机,通过利用多模组合导航抗干扰技术及级联/组合空域、时域与频域等多重抗干扰技术来应对复杂电磁环境应用的需求。重点介绍了抗干扰GNSS接收机射频前端的设计方法,通过数理推导给出了产品设计需求与整个射频前端及各级电路的设计指标之间的定量关系,从而提供了在已知设计需求的条件下进行产品正向设计的设计准则与方法。通过产品投产和测试,测试结果与设计需求吻合,从而验证了该套设计方法有效可行,同时该套准则与方法具有很强的普适性。与同类产品比较以及整机试验表明,该产品的抗干扰能力(主要体现为最大可承受干信比)较同类产品提升20 dB以上,证明产品具有一定的先进性。     

基于稀疏重构的色噪声背景下未知线谱信号估计

针对色噪声背景下的未知线谱信号估计问题,该文提出一种基于分子频带处理的稀疏重构类线谱估计方法。首先,利用多速率余弦调制滤波器组对观测信号进行子带分解,得到功率谱相对平坦的子带信号。之后,在每个子带信号上,利用基于迭代最小化的稀疏学习方法进行线谱估计,并将各子带上的线谱估计结果进行频域综合滤波以及门限判决等处理。最终得到色噪声背景下的线谱估计结果。理论推导及仿真实验表明所提方法在色噪声背景下具有较好的线谱估计性能。其能够有效地去除色噪声背景,同时保留稀疏重构类线谱估计方法所具有的高频率分辨力等优点。     

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。