激光制导信号编码信息识别技术

有源干扰作为一种积极有效的干扰手段,使制导武器在攻击阶段收到大量的干扰激光信号而失去正确的目标信息,达到保护重点目标的目的。如何准确地对来袭激光武器激光信号编码信息实时分析与识别,已成为激光对抗的首要任务。在分析现有激光编码和波门设置特点的基础上,结合激光制导信号的时间相关特征,提出了一种基于自相关的激光制导信号脉冲编码信息识别技术,通过仿真、实验对该技术进行了研究,结果表明:该方法有效地解决了在尽可能短的时间内精确复制敌方激光编码的难题,为对抗的实施赢得了宝贵的时间,具有一定的理论和军事应用价值。     

基于变换域通信的OFDM系统窄带干扰抑制方法

为解决宽带OFDM系统易受传统窄带信号干扰的问题,采用基于变换域通信(TDC)的OFDM系统,通过在变换域中的电磁环境采样结果,对OFDM信号进行设计,避免使用受干扰频谱传送信息。该方法在强窄带干扰得到抑制的同时,信噪比也不容易受到变换域滤波的影响。在加性高斯白噪声信道中的仿真结果表明,基于TDC的干扰抑制方法能够有效地抑制宽带OFDM系统的窄带干扰。     

基于FRFT的风廓线雷达间歇杂波抑制

风廓线雷达回波信号中的间歇强杂波严重干扰了大气湍流回波信号的识别和频谱估计。为了抑制该类杂波,提出了基于分数阶Fourier变换（FRFT）的杂波抑制方法,该方法利用间歇强杂波在分数阶Fourier频率域的能量聚集特性,通过窄带带阻滤波器在分数阶Fourier频率域滤除杂波,且对杂波滤除后的信号进行时域重构进而得到杂波抑制后回波信号的频谱图。与未进行杂波抑制回波信号的频谱图相比,间歇杂波部分被抑制明显。理论及仿真实验结果证明了该方法的有效性。     

一种基于吸波材料的屏蔽领结天线的研究与应用

设计了一种基于吸波材料的屏蔽领结天线, 采用金属腔体提高天线的方向性, 并起到屏蔽作用.通过在腔体内部填充吸波材料, 来降低电磁波在金属腔内部的反射, 并改善天线的频率域特性和时间域信号的拖尾.通过有限元电磁仿真软件HFSS设计天线模型, 优化天线参数.实际天线的各项参数较加吸波材料和金属腔之前得到了有效改善:频率域上, 天线的中心频率有所降低, -10 dB以下带宽从原来的100 MHz提高至200 MHz; 时间域上, 脉冲信号的宽度降低, 信号拖尾得到了明显改善.实际探测证明, 在天线背部加填有吸波材料的金属屏蔽罩, 可以有效降低来自上方的干扰, 分离直达波和有用信号, 提高探测精度.     

基于子空间投影的双基地地波超视距雷达直达波抑制方法

双基地地波超视距雷达采用岸基阵列发射正交频率编码信号,舰载单根全向天线接收回波信号.由于发射站全方位辐射能量以及接收平台运动,不能直接采用已有的如发射置零、旁瓣对消等技术来抑制直达波.该文结合该雷达特点以及自适应置零技术,提出基于子空间投影的直达波抑制方法并对其性能进行分析.该方法利用接收端等效信号构造直达波子空间的正交投影矩阵,对接收信号进行投影,从而抑制直达波干扰.仿真和实测数据结果表明,该方法能对直达波干扰进行有效抑制.     

基于数据多重模糊过滤的电网信号弱区域通信系统设计

当前的通信系统在电网信号弱区域对干扰信号的过滤能力较差,通信稳定性较差。针对上述问题,设计基于数据多重模糊过滤的电网信号弱区域通信系统。硬件设计以激励器为核心,通过COFDM编码单元建立多径干扰。选用I/Q调制器和模数转换实现信息校正,通过时钟同步模块内部的时钟频率信号保证信号同步。系统的软件利用数据多重模糊过滤技术,分析通信信号属性关联度,判断信号关联度,得到弱电区域性质阈值,分析信号关联,与阈值比较,完成模糊过滤,过滤掉干扰信息。实验结果表明,所设计系统能够有效提高干扰信息和冗余信息的过滤效率,提高通信过程的稳定性。     

基于连续小波变换的多数据心率提取方法

针对多普勒雷达生命体征检测时强谐波干扰问题,提出一种基于连续小波变换特征提取的改进方法。首先,针对特征信号选择多组不同时间长度的数据集;然后,在小波域分别进行连续小波变换。根据频谱峰值位置是否与数据时间长度相关,识别呼吸信号、呼吸谐波和心跳信号提取心率信息,并对频率分辨率进行分析。实验结果表明:采用文中提出的方法利用4 s~5 s的数据即可检测出心率,当频率分辨率要求为0.1 Hz 时,该方法在有效消除谐波和快速识别心率方面得到了较为满意的效果。     

民航地空通信自适应抗干扰系统设计与性能分析

在复杂电磁环境下,由于民航地空通信大频偏的要求,滤波器无法滤除波道内的干扰。针对此问题,提出了一种自适应抗干扰系统设计方法。对于落在波道内且与地空通信信号有效频带不重叠的干扰,首先对通信信号进行载波频率估计,然后使用自适应滤波方法进行干扰抑制;对于落在波道内且与地空通信信号有效频带重叠的恒包络干扰,首先重构载波信号,消除对恒包络信号估计的影响,然后根据恒包络信号的特性重构干扰信号并进行干扰分离。实验结果表明,该系统设计方法在不改变民航地空通信架构的前提下,抗有效频带外干扰的能力最大可以提升23.8 dB,抗恒包络干扰的能力最大可以提升39.4 dB,从而可以大幅提高航空飞行安全水平。     

采用改进特征子空间投影的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法

射频干扰(RFI)会污染合成孔径雷达(SAR)回波信号,增加SAR图像解译难度。脉冲式直达波干扰(PDWI)作为典型的RFI,在原始回波域以明亮条纹状掩盖SAR回波信息,对SAR成像质量产生严重影响。现有的干扰抑制方法中,传统的特征子空间投影(ESP)方法对整条含干扰脉冲进行干扰抑制,造成了脉冲中非干扰位置有用信号损失。为了保护有用信号,该文提出一种改进ESP的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法。首先,通过两次检测干扰,获取PDWI在时域中的具体位置。其次,仅对检测的干扰位置数据,采用ESP将有用信号和干扰信号分离。最后,从原始数据中减去ESP重构的干扰数据以实现干扰抑制。仿真和实测数据处理表明,与现有方法相比,该方法能够有效避免SAR原始数据中有用信号的损失,抑制了脉冲式直达波干扰。     

无时钟同步下双基地雷达的相位误差补偿算法

在双基地雷达中,由于时钟源不同步会给接收信号上带来载波频率偏差以及时间同步误差等影响因素,影响精确定位和慢速微多普勒检测。针对这些影响因素,提出一种基于直达波相位的相位补偿算法和基于距离多普勒谱频域对消的联合处理算法。该算法不需要双基地系统有共用时钟源。首先,通过直达波的相位对所有接收信号做相位补偿,抵消了载波频率偏差带来的相位误差;再利用距离多普勒谱的数据在多普勒维上做频域对消,有效地去除了时间同步误差带来的旁峰干扰。该算法复杂度低、易于实现,经过理论推导和实验验证,验证了该算法的有效性。     

相位敏感光时域反射系统低频响应性能优化

相位敏感光时域反射系统以其分布式光纤传感技术的优势在分布式水听、压裂微地震检测、自然灾害预警等低频监测领域具有极高的应用前景。文中对系统中脉冲斩波信号与频率调制信号时钟不同源的问题予以验证,并对其产生的影响进行理论分析;设计双路同步时钟源驱动产生脉冲斩波信号和频率调制信号,降低每个脉冲重复周期中频率调制信号的随机低频相位噪声,提高探测脉冲光的相位稳定性;采用时钟同源和时钟非同源两种方式对典型的基于外差相干检测的相位敏感光时域反射系统的声光调制器进行驱动,由信号发生器驱动缠有光纤的压电陶瓷,产生不同频段的扰动信号。实验结果表明:在同一测试条件下,前者在低频段的信噪比、相位解调质量、频率响应方面均优于后者,最小响应频率为0.1 Hz,相对提高两个数量级,降低了系统中低频噪声干扰。该方法易于实现,可与现有的低频性能优化方法或结构兼容,进一步提高系统低频响应性能。     

面向旋翼飞机螺旋桨干扰的AM通信语音信号智能增强方法

为改善旋翼飞机空地语音通信质量,针对旋翼飞机螺旋桨造成的幅度调制(Amplitude Modulation, AM)信号复杂多频干扰以及恶劣机舱背景噪声,提出了一种通信语音时频掩膜智能增强方法,从而实现对机舱噪声与复杂干扰的有效抑制。该方法首先对原始时域语音信号进行分帧与加窗,通过短时傅里叶变换获取幅度谱与相位谱;然后将原始幅度谱作为网络输入,采用深度神经网络分析其语音信号的特征,采用长短期记忆网络挖掘语音信号的时序上下文信息,实现对语音时频掩膜的准确估计,并将其用于增强原始幅度谱以得到网络输出;最后结合原始相位谱,通过逆短时傅里叶变换获得增强后的时域语音信号。仿真与实际测试表明,该方法可有效抑制旋翼飞机环境下的干扰噪声,提高通信语音信号质量。     

联合小波变换与残留干扰白化的测距仪脉冲干扰抑制方法

针对测距仪（DME）脉冲信号对L频段数字航空通信系统1(L-DACS1) 接收机产生干扰的问题,提出一种联合小波变换与残留干扰白化的测距仪脉冲干扰抑制方法。首先通过小波变换将正交频分复用(OFDM)接收机接收的信号转换到小波域;然后利用有用信号与干扰信号小波系数的差别提取DME信号小波系数,重构DME信号,并在时域进行脉冲干扰消除;最后,接收机通过信号解交织器与逆正交变换器将残留的脉冲干扰转换为白噪声,避免了残留干扰信号造成的突发性解调错误。仿真结果显示:所提出的联合干扰抑制方法可有效消除DME信号干扰,在相同误比特率（10-2）条件下,本文方法较常规脉冲熄灭方法可获得5dB以上的性能改善,提高了L-DACS1系统链路传输的可靠性。      

快时变OFDM系统中非采样间隔信道的信道估计

摘要：在快时变环境下的OFDM（orthogonal frequency division multiplexing,正交频分复用）系统中,针对非采样间隔信道CIR（channel impulse response,信道冲击响应）能量泄漏和ICI（inter-carrier interference,子载波间干扰）的问题,提出了一种基于分数抽头信道近似的复指数基扩展联合反馈离散傅里叶变换信道估计算法。该算法首先根据基于分数抽头信道近似的复指数基扩展模型计算信道参数,再根据该信道参数计算出快时变环境下OFDM系统的ICI系数,然后将初次消除ICI的信号作为反馈进行离散傅里叶变换,进一步消除噪声和ICI。该算法在一定程度上抑制了CIR能量泄漏,消除了ICI和噪声,有效地近似了实际信道。仿真结果表明,该算法在误比特率和信道均方误差方面均有明显提高。     

利用信号重构的全球导航卫星系统欺骗干扰抑制方法

欺骗式干扰通过发射与真实卫星信号相似的信号误导接收机产生错误的定位结果，具有极大的危害。该文针对转发式欺骗干扰，提出一种基于信号重构的单天线欺骗干扰抑制方法。该方法首先通过参数估计方法估计出欺骗信号载波频率和码相位，然后构建欺骗信号子空间正交投影矩阵以抑制干扰。仿真实验结果表明该方法对欺骗干扰具有良好的抑制效果，能够保障接收机在干扰环境中实现有效定位，并具有较低的运算复杂度。     

Mobile speed estimation for TDMA-based hierarchical cellularsystems

A new algorithm is presented for estimating mobile speed for handoff in hierarchical cellular systems. The proposed algorithm is based on normalized autocorrelation values of received signals to estimate mobile speed; it contains six steps. First, the instantaneous power of the received baseband signal is calculated to remove the frequency offset and data/speech information-bearing signals, while keeping the Doppler frequency information. Second, the calculated power signal is filtered using a low-pass linear phase finite impulse response filter to suppress interference and noise. Third, the filtered power signal is decimated to ease the computational burden, while the decimation factor is properly chosen to avoid frequency aliasing. Fourth, autocorrelation values of the decimated filtered power signals are calculated on shifting slot by slot to suppress the “slot burst frequency” interference. Fifth, the calculated autocorrelation values are normalized to suppress the power fluctuation of the received signals. Finally, the normalized autocorrelation values are compared with thresholds to estimate mobile speed. The simulation results indicate that the new algorithm works very well for both nondispersive channels and dispersive channels to distinguish fast and slow moving mobiles. The method has very low latency, with results being available typically within 1 s after communication is established, and it can report estimation result every second or less. The algorithm has been implemented by software code into Nortel's base-station radios and tested in Nortel's wireless communications labs     

斜投影极化滤波器

极化滤波是高频雷达等系统抗干扰的主要手段.在斜投影技术基础上,本文通过分别建立目标信号和干扰的极化子空间,提出一种斜投影极化滤波器.该滤波器在抑制干扰的同时不会对目标信号产生影响,是传统极化滤波器的推广和完善.文中给出了斜投影极化滤波算子的构造方法,分析了极化参数估计偏差对滤波器性能的影响,并对其抗干扰效果进行了仿真.仿真结果表明斜投影极化滤波器是一种有效的极化滤波技术.     

Low-Complexity Equalization for TDS-OFDM Systems Over Doubly Selective Channels

Time variation of a multipath channel leads to interchannel interference (ICI) in orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems. It results in the performance degradation, therefore, limits the achievable throughput. Some methods have been proposed to suppress ICI, unfortunately, they are either computationally complex or at the price of spectral efficiency. In this paper, a low-complexity equalization method for time-domain synchronous OFDM (TDS-OFDM) systems is proposed under the assumption that the channel impulse response (CIR) varies in a linear fashion within a block period. The rationale behind our method is to use a finite power series expansion for the inverse of the equalization matrix. This method provides a desired tradeoff between the performance and the processing complexity. Theoretical analysis and simulation results demonstrate that the proposed method can effectively mitigate ICI caused by the channel variations with low computational complexity.     

改进时域对消算法抗主瓣恒模干扰研究

针对常规的时域对消法在抑制主瓣恒模干扰信号时,脉压峰值损失6 dB且目标位置处仍有残余干扰的问题,提出了一种改进的时域对消处理方法。本文首先通过推导对消后剩余信号的具体表达式,接着给出一种时变匹配滤波器形式,提出了基于时变滤波处理的脉压信噪比补偿算法。然后为了提取被对消后残余干扰淹没的小目标,给出了一种在主目标位置处再次对消残余干扰的干扰抑制方法,使得小目标能够被检测。最后给出了改进时域对消算法流程。计算机仿真说明了该方法的有效性。     

无人机抗火花电磁干扰的一种方法

无人机活塞发动机工作时将产生很强的电磁干扰,如果遥控接收机不采取干扰抑制措施将严重影响正常的通信。通过分析发动机火花塞电磁干扰产生的机理,提出了一种宽带抑制电磁干扰的接收机实现方案,通过缩短信道脉冲响应长度及自适应限幅等措施降低火花塞电磁干扰在时域上的扩展,从而将发动机火花塞产生的电磁干扰影响局限在较短的时间内,并大幅降低干扰能量。仿真和试验表明,可有效降低火花塞电磁干扰对数据解调的影响。