高信噪比低信干比环境下盲自适应波束形成

本文针对通信双方是合作方这一特点，利用信号的周期平稳性，提出了一种能够适应于高信噪比、低信干比环境的盲自适应波束形成算法，采用了特征向量识别的方法，较好地解决了CAB、CCAB等方法存在的主特征向量误判的问题。该方法不需要系统提供波束指向和估计目标信号方向、具有对系统误差的稳健性，能够较好地抑制干扰。模拟实验验证了本文的方法。     

鲁棒约束恒模自适应波束形成算法

线性约束恒模算法能够有效克服恒模算法中存在的干扰捕获问题,但在信号方向向量存在偏差的情况下,其性能将会受到影响.针对上述问题,本文提出了鲁棒约束恒模自适应算法并对其性能进行了分析.该算法收敛速度快,抗扰动性强,对信号方向向量的偏差具有较强的鲁棒性,改善了系统的输出信干噪比.仿真实验表明,与线性约束恒模算法相比,鲁棒约束恒模算法具有很好的性能.     

具有自适应可调误差半径的鲁棒波束赋形算法

传统的自适应波束形成器对各类型的阵列误差较为敏感尤其是在较大的波达方向(Direction of Arrival,DOA)误差存在的情况下,阵列的输出信干噪比严重下降.为了解决这个问题,文中提出了一种新的具有自适应可调误差半径的鲁棒波束形成器.每一步迭代都是以经典的鲁棒Capon波束形成器为基础,且使用的误差不确定度都是依据子空间投影定理推导出的一个二次约束二次规划问题的最优解.由于估计出的导向矢量不确定度均小于传统自适应波束形成器中使用的误差量,因此,阵列的输出性能得以提高.此外,为了能够扩展算法的适用性,引入了可变椭圆不确定集来同时处理多重误差因素.最终的实验结果证明了算法的正确性和有效性.     

基于粒子群优化的数字波束形成算法

波束形成的加权系数求解是一个优化过程,现有算法大多经过多次迭代,计算量大,实现复杂。为降低波束形成算法复杂度,将粒子群优化原理应用于数字波束形成中,提出了基于粒子群优化的自适应数字波束形成算法。该算法将每一组权值作为一个粒子,将阵列加权和的输出信号与干扰噪声比(SINR)作为适应度函数,通过比较各个粒子的适应度值,进行迭代搜索得到最优解。该算法可使天线阵在主波束对准有用信号,同时能有效抑制两个以上的干扰,且对阵列通道误差有较好的稳健性。计算机仿真验证了算法的有效性。     

基于波束空间的自适应波束形成算法

提出了一种稳健的波束形成算法。该算法利用干扰信号的导引向量和噪声向量对接收信号的协方差矩阵进行重构,经此处理后的协方差矩阵的信号子空间中不再包含期望信号成分,使得当期望信号功率较强时应用LCMV算法也不会对期望信号进行抑制。此外,算法还引入了锥形方差矩阵技术增强算法抑制干扰的能力。最后仿真证明了该算法的有效性。     

基于二次型约束的鲁棒自适应波束形成算法

针对期望信号方向向量存在偏差会导致自适应波束形成算法的性能急剧下降这一问题,该文提出了一种基于二次型约束的鲁棒自适应波束形成算法。通过对期望信号波达方向附近范围内的方向向量的误差模值进行约束,来提高算法的鲁棒性,并在此约束条件下对权重向量进行优化求解,且优化解中的参数能够准确求出。该算法可有效地控制波束主瓣区域内信号的畸变,并能够抑制方向向量偏差所带来的影响,提高了系统的鲁棒性,同时使干扰和噪声的功率输出最小,保证了对干扰信号的抑制能力,改善了阵列输出的信干噪比,使其更接近最优值。仿真结果验证了所提算法的有效性与优越性。     

一种新的天线阵列盲自适应波束形成算法

针对DS-CDMA的上行链路多用户检测,提出了一种基于天线阵列的盲自适应波束形成算法。针对强干扰采用线性约束最小方差准则(LCMV),利用正交分解将LCMV简化为非约束的最小化优化问题,采用共轭梯度(CG)算法求得最优解。对期望用户信号波形的使用保证了用户符号信息的最优恢复。仿真结果表明,该算法相对传统算法可以获得更高的信号干扰比(SINR)。该算法不需要天线阵列单元数大于用户数,因此具有更好的实用性。     

基于可变对角载入的鲁棒自适应波束形成算法

针对传统算法对方向向量偏差敏感的缺点,提出了一种基于可变对角载入的鲁棒自适应波束形成算法.为了提高算法的鲁棒性,采用非线性约束条件下的最优化阵列输出功率对信号方向向量进行优化求解,且优化解中的参量能够准确求出.为了减少计算量,采用递推算法求逆矩阵并利用泰勒级数展开,推导出基于可变对角载入的权重向量公式.该算法可有效地抑制方向向量偏差所带来的影响,降低了计算量易于实时实现,提高了系统的鲁棒性,改善了阵列输出的信干噪比,使其更接近最优值.仿真结果表明,该算法相对传统算法可以获得更好的性能.     

未来飞行器测控通信体系结构及关键技术

根据未来需求和技术发展趋势,提出了中期面向航天器、航天靶场、临近空间飞行器、无人机的测控通信体系结构,展望了远期天空地一体化飞行器测控通信系统的体系结构,讨论了未来测控通信系统需要研究的主要关键技术.     

基于累积量的盲自适应波束形成技术

本文研究了在阵列信号处理中使用累积量的问题,以及在相干多径环境中基于累积量的盲自适应波束形成技术。该技术能在阵列几何结构和阵列流形未知的条件下,自适应调整权系数使阵列输出的信号干扰加噪声比最大。     

多普勒信号的稳健盲自适应波束形成

针对假设的多普勒频率和真实的多普勒频率之间的误差会导致盲波束形成的性能急剧的下降这一事实. 首先分析了存在多普勒误差时的最小均方误差准则意义下的盲自适应波束形成的性能, 然后提出了一种有效的算法来对抗多普勒误差, 该算法是一迭代过程, 可以在线估计出真实的多普勒频率. 计算机仿真验证了提出算法的有效性.     

一种适用于DS-CDMA上行链路的自适应盲波束形成算法

本文提出了一种适用于DS-CDMA上行链路的自适应盲波束形成算法,并采用时空联合处理技术将该算法与Rake接收机相结合,给出了一种二维Rake接收机结构图,仿真结果表明,该算法能够快速估计目标信号的导向矢量,对目标方位的变化具有很强的跟踪能力。     

基于作战机群的临近空间通信网体系结构设计

在未来空战中,为实现作战机群之间的超视距通信,提出将临近空间通信平台引入战场。首先结合作战机群战场通信的实际情况,设计了临近空间通信网的网络结构;在此基础上,参考开放系统互连体系(OSI)协议模型和数据链的通信协议模型,设计了临近空间通信网的协议结构;最后对影响临近空间通信网络作战性能的指标进行了评估,结果表明临近空间通信网体系结构的设计具有工程上的可行性。     

An orthogonalized blind algorithm for hybrid of adaptive array and equalizer

The problems generated by the interference will be more complicated in the future. A combination of adaptive array and equalizer has been employed to solve the problems of interference when an adaptive array alone cannot suppress all the interferences. A constant modules algorithm (CMA) of the combination system was proposed to solve the problems of insufficient degrees of freedom and main‐beam multipath interference when no training signal is transmitted. The limitation of the CMA for combination systems is due to its slow rate of convergence. In this paper, an orthogonalized blind algorithm for hybrid of array and equalizer (OBHAE) is proposed to combat the problems of the interference. Because the modified input vector of the adaptive array is orthogonalized by the OBHAE in advance, the convergent rate of the CMA system can be improved by the OBHAE. When the coherent interference presents, the performance of the system will be degraded. In this paper, an orthogonalized spatial smoothing blind (OSSB) algorithm is proposed to further enhance the cancellation of the coherent interference. In the OSSB, we combine the OBHAE with the spatial smoothing method to combat the coherent interference problem. Simulation results are presented to demonstrate the merits of the OBHAE and the OSSB. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种新的临近空间通信信道模型及其仿真分析

分析了临近空间通信信道的衰减特性,从多径衰落和降雨衰减两个方面综合考虑,建立了一种新的两状态信道统计模型,使用MATLAB进行了计算机仿真.仿真结果表明,该模型能够较好地反映临近空间通信的信道特性,对于临近空间通信的开发和研究具有重要意义.     

卫星激光通信端机跟瞄精度测试技术研究

卫星激光通信的核心技术是PAT技术,即瞄准、捕获、跟踪技术,而实现微弧度量级的跟瞄技术是其中的关键点和难点。通信端机研制完成后,需要对其各种胜能指标进行测试,跟瞄精度是其中的一项重要指标。按照一般测试原则,跟瞄精度测试装置的精度应达到亚微弧度,并达到几百赫兹的带宽。基于点光源、长焦距透镜、PZT器件、平面反射镜及4QD光电器件等,设计并研制了一套能完成通信端机跟瞄精度测试的装置。给出了测试的基本原理、测试方法、测试装置的结构以及元件参数设计,并推导了椭圆光斑时光斑质心定位算法。实验数据表明,所研制的测试装置可以达到3σ=0．37urad（100mm孔径）的测试精度以及优于250Hz的带宽。     

Effects of low noise amplifier non‐linearities on blind adaptive beamforming performance in CDMA wireless systems

We report a new approach to analyse the effects of low noise amplifier (LNA) non‐linear distortions in the code division multiple access (CDMA) wireless communication systems using spatio‐temporal analysis and Volterra series theory. For this purpose, the bit error rate (BER) performance of three blind algorithms is studied based on post correlated model of received signal, and a time‐varying multiple vector channel model which is an extended form of the Gaussian wide sense stationary uncorrelated scattering (GWSSUS) channel. By using the Volterra series theory, an analytical expression for amplitude modulation to phase modulation (AM–PM) conversion is determined as a phase statement of LNA compression. In this approach, by combining the analytical expression for AM–PM conversion and CDMA blind beamforming techniques, we evaluate the AM–PM distortion effects on BER performance of a CDMA system originated from multiple non‐linear LNA blocks. Simulation results show that conditions are found to minimize AM–PM conversion introduced by multiple non‐linear blocks in the system leading to low BER. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

红外无线系统的变步长自适应功率分配算法

红外无线通信系统中,为了在功率和误码率一定的限制下进一步提高系统容量,提出了一种新的变步长自适应功率分配算法,该算法以每比特分配功率的代价最小为原则(一次可分配多个比特)来选择最佳的调制技术.分析了其速度原理,并在建立模型的基础上,通过仿真研究了新算法的系统性能,并与理想注水算法以及传统的简单速率量化算法进行比较.仿真...     

改进的OPAST算法及其在盲多用户检测中的应用

文中详细地介绍了正交投影子空间跟踪算法(OPAST),它是一种基于最优化问题的方法,保证了每次迭代时权向量的正交性,并具有和PAST算法一样的线性复杂度,以及与自然幂法(NP)一样的全局收敛性。然而将其应用于盲多用户检测时,在迭代一定次数后,会出现误码率突然增大现象,这就导致了算法性能的下降,为了解决这一问题,文中提出一种方法,并通过仿真结果,证明它是行之有效的。     

变结构控制在空间光通信PAT系统中的应用

基于离散指数趋近律和被控对象离散化模型设计了空间光通信的瞄准、捕获和跟踪系统(简称PAT系统)的变结构控制器,通过改变趋近律的参数,消除了系统的抖振现象,使得在滑模方式下系统收敛于平衡点,从而实现了系统远远高于经典频域法对动态目标的跟踪精度。仿真结果表明在跟瞄性能方面变结构控制跟踪动态目标的跟踪精度比经典控制提高了两个数量级,证实了该设计方法的可行性。