基于改进加权空间平滑的凸优化协方差估计

针对相干信号受到非均匀噪声的干扰,在低信噪比环境中常规DOA估计存在估计效果较差甚至失效的情况,基于改进加权空间平滑,提出一种使用凸优化构造最优权重矩阵的方法。改进加权空间平滑算法解相干的同时构造权重矩阵,再用凸优化重构无噪声权重矩阵,将平滑过的协方差矩阵加权,并用MUSIC算法进行DOA估计。仿真结果证实,所提方法相对于空间平滑（spatial smoothing,SS）、基于特征空间MUSIC的空间平滑估计（spatial smoothing and eigen space based MUSIC,SS-ESMUSIC）以及接收信号协方差矩阵秩最小化（spatial smoothing based covariance rank minimization,SS-CRM）算法能更好地抑制非均匀噪声和解相干,且减少了低信噪比的干扰,展现出更优良的分辨力和准确性。     

一种新的变步长频域块LMS算法

针对现有直接序列扩频（DSSS）通信抗干扰系统中的传统频域块最小均方误差（FBLMS）算法在收敛速度和稳态误差之间存在矛盾的问题,提出了一种新的变步长算法--VSS-FBLMS算法,该算法通过输出信号中剩余干扰所占整体噪声信号的比例来调节变步长因子,步长因子随着干扰的被滤除而逐渐减小,使得DSSS通信抗干扰系统获得更好的抑制干扰效果。首先对传统FBLMS算法的DSSS抗干扰系统进行了介绍,然后对提出的VSS-FBLMS算法进行分析,最后将新算法和传统算法加入DSSS通信抗干扰系统中进行仿真对比。理论分析和仿真结果表明,VSS-FBLMS算法不仅可以有效滤除窄带干扰,而且抗干扰性能优于传统FBLMS算法,收敛速率和稳态误差也都优于传统FBLMS算法。     

基于FrFt的最小频移键控通信系统线性调频干扰抑制技术

分析线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM）干扰对最小频移键控（Minimum Shift Keying,MSK）通信系统性能的影响,当LFM干扰超出MSK自身抗干扰容限时接收信号的误码率严重恶化,因此必须在信号接收端对LFM干扰进行抑制.通过对LFM干扰信号在分数阶傅立叶变换（Fractional Fourier Transform,FRFT）的特性分析,提出在分数域进行LFM干扰抑制的方法并通过仿真分析验证了该方法能够有效消除LFM干扰,误码率曲线明显改善.     

基于空时自适应处理的多波束抗干扰改进算法

传统的多波束算法无法处理与导航信号来自同一方向的窄带干扰。针对该问题,提出了一种改进的多波束抗干扰算法,级联时频域结合的IIR格型陷波器于多波束抗干扰算法中,通过IIR格型陷波器预测并抑制窄带干扰,通过多波束形成抑制宽带干扰。这种新的算法能有效地抑制窄带和宽带干扰,提升GPS抗干扰接收机的性能。     

GPS接收机的窄带干扰消除技术研究

随着干扰技术的发展,全球定位系统（GPS）抗干扰性能差的缺点日益突出,对于能有效用于工程应用的抗干扰方法的研究显得尤为重要。频域抑制干扰处理中的频域陷波法是一种可以有效地移除宽带GPS信号中窄带干扰的方法。通过对N-σ消除策略的理论分析,并结合工程实践对该方法进行数字仿真实验得出仿真结果,比对分析得出了该方法在抗干扰方面的优势和一些有益的结论及合理解释,并引申出在实际工程中运用该方法时需要考虑的实际问题,对该方法在实际工程中的应用提供一定的实践依据。     

一种基于协方差矩阵重构和EMP的宽带波束形成算法

在宽带波束形成中,若干扰信号从主瓣方向进入,会引起主瓣畸变、旁瓣电平抬高,从而使波束性能严重恶化。为了解决波束形成中的这些问题,研究了一种基于协方差矩阵重构和特征投影预处理（EMP）的宽带波束形成算法。该算法首先通过EMP算法求取阻塞矩阵,对接收信号进行干扰相消预处理阻塞掉主瓣干扰;然后通过相干信号子空间（CSM）方法、协方差矩阵重构求取合理的协方差矩阵;最后进行波束形成。在主瓣干扰、旁瓣干扰同时存在的情况下,该算法能够自适应地阻塞主瓣干扰、抑制旁瓣干扰,解决了存在主瓣干扰情况下宽带波束形成的波形畸变问题。计算机仿真验证了该算法有效性。     

一种基于多级维纳滤波的改进空时抗干扰算法

传统的空时自适应处理（STAP）算法不仅计算量大, 而且不能抑制与导航信号来自同一方向的窄带干扰。针对此问题, 提出了一种改进的STAP抗干扰算法, 将时频域结合的IIR格型陷波器与改进MSNWF的功率倒置算法相结合, 通过IIR格型陷波器预测并抑制窄带干扰, 通过改进MSNWF抑制宽带干扰并实现降维处理。这种新的算法不仅能更有效地抑制窄带和宽带干扰, 而且提升了计算速度和输出信干噪比（SINR）。     

基于改进斜投影算子的极化域通信抗干扰技术

针对无线通信中的抗干扰和干扰抑制问题,提出一种极化域通信抗干扰方法。在信号极化域利用斜投影极化滤波器,以克服传统的频域抗干扰技术的缺点。通过对斜投影滤波器的特点进行研究,在信号极化域设计多种干扰抑制和抗干扰技术,包括优化极化发射信号、非线性矢量变换的增广斜投影滤波器以及接收信号的统计特性,以改进斜投影滤波器的设计。仿真结果证明,与传统斜投影滤波器抗干扰方法相比,该方法的抗干扰性能以及干扰抑制能力更优。     

电磁波干扰下的工程GPS定位优化与仿真

研究GPS信号的优化定位问题.GPS在大气层传播中,信号要受到不可抗拒的电离层和对流层电磁波干扰,加之大城市或山区高层建筑物及树木等对信号的影响,会导致信号的非直线传播,造成定位存在多路径效应.传统GPS抗干扰定位算法主要针对静态绝对定位,对于产生多路径效应的动态干扰,定位结果跳跃较大,稳定性差.提出了一种加权约束残差修正的工程GPS抗电磁波干扰定位算法.利用数据组合方法,对工程GPS测量信号进行采集.通过加权约束残差修正方法,并对采集的GPS信号进行残差修正处理,在电磁波干扰的情况下形成深零陷,从而提高工程GPS测量信号的抗干扰性.实验结果表明,改进算法可对工程GPS测量进行电磁波抗干扰处理,能够有效提高信号的抗干扰性能.     

雷达对随机极化干扰的反干扰方法

研究雷达极化抗干扰问题,当雷达面临敌方实施的随机极化干扰时,传统的极化滤波方法由于无法估计出干扰的极化参数,引起抗干扰性能急剧恶化。为应对快变随机极化干扰对雷达系统的巨大威胁,提出了一种新的极化加权变换的滤波方法,通过对正交双极化通道信号的加权变换,将随机极化干扰压缩到庞卡莱球上的一个很小的区域,且中心点与信号极化的状态点成交叉极化。极化加权变换后的干扰与真实信号已经接近为正交极化,可省去传统方法需要干扰极化参数估计的环节,只需采用与信号极化状态相同的Jones矢量进行极化滤波即可实现对干扰的大幅度抑制,并保证信号在滤波后无损耗。理论分析和仿真结果均验证了极化加权变换法的有效性。     

稳健的全阵波束形成方法

由于相干干扰和角度估计误差影响波束形成性能,对此提出一种稳健的波束形成方法。采用加权空间平滑算法去除相干性;对期望信号施加约束,保证一定角度估计误差范围内算法的稳健性;进行全阵波束形成变换,避免阵列孔径损失。仿真结果表明,在相干干扰环境中,该算法的方向图在期望信号方向有明显主瓣,有利于接收期望信号;在一定的角度估计误差范围内,该算法可保持比较高的且比较平坦的输出信干噪比;随着输入信噪比的增加,输出信干噪比几乎线性增大。     

一种实用的空间平滑ESPRIT 算法

针对移动通信环境中多径传播的信号到来方向估计问题，结合空间平滑技术，提出一种空间平滑的ESPRIT算法，并给出了多径信号数目的推定方法．仿真结果证明，与ESPRIT算法相比，所提出的算法不仅适用于独立信号源，而且适用于相关信号源，具有分辨率高、计算量小等特点。     

复杂电磁环境下基于信号稀疏表示的干扰抑制与通信信号重构方法

在复杂电磁环境下,通信信号与干扰在时频域重叠而难以分离,针对这一问题,提出了一种基于信号稀疏表示的干扰抑制与通信信号重构方法.首先,通过K阶奇异值分解（K-Singular Value Decomposition,K-SVD）算法,分别构造通信信号与干扰的过完备子字典;然后,对过完备子字典进行联合构建联合字典,利用正交匹配追踪（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）算法实现信号的分离和重构;最后,对时频重叠下的2ASK信号和2PSK信号的干扰抑制和重构过程进行了计算机仿真,再对OFDM信号的干扰抑制和信号重构过程进行了实验验证.仿真及实验结果表明：该方法可以实现时频重叠情况下通信信号的干扰抑制与信号重构.     

适用于GPS软件接收机的弱信号捕获方法

为了解决全球定位系统(GPS)软件接收机中弱信号捕获存在灵敏度和运算效率低的问题,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)改进的差分相干累积算法。通过对去载波后的中频信号进行块累加处理,解决了相干积分时间的限制;根据FFT频移特性,采用多普勒圆周移位搜索替代频率补偿搜索,减少了FFT运算量;同时采用了不同的下变频,降低了频域分量间的损耗;对相干积分结果进行了差分相干累积,相对于传统的非相干累积,提高了信噪比。实验结果表明,该算法在-39dB的低信噪比环境下仍能捕获到所有微弱信号,具有较高的灵敏度和运算效率。     

基于屏蔽驱动的工频干扰抑制技术研究

采集心电、肌电和脑电等生理电信号时,总是存在工频干扰等环境噪声,且噪声的幅度通常远大于生理电信号本身的幅度,给信号的分析和处理带来了很大的困难。目前常用的方法是利用软件算法对采集到的信号进行滤波处理,这种方法虽然能在一定程度上降低工频干扰的影响,但同时会造成目标信号的衰减和畸变。针对此问题,文章设计了一种独特的硬件屏蔽驱动技术,实现在模拟前端最大限度地抑制原始信号中的工频干扰噪声。实验结果表明,生理电极引入屏蔽层驱动后,心电和肌电采集过程中的工频干扰可以得到明显的抑制;通过对屏蔽层接入不同的驱动信号的比较发现,利用各电极自身的信号对输入端进行屏蔽的效果最好,对工频干扰的抑制幅度高达35 dB。文章提出的屏蔽驱动硬件电路设计技术,可广泛用于各种生理电信号的采集,实现在源头上抑制工频干扰的影响,从而在根本上提高生理电信号的信噪比。     

Wideband beamforming for multipath signals based on frequency invariant transformation

It is well known that the performance of conventional adaptive beamformers degrades severely due to the presence of coherent or correlated interferences(multipath propagation) and various techniques have been developed to improve the performance of the beamformer.However,most of the work in the past has been focused on the narrowband case.In this paper,the wideband beamforming problem in the presence of multipath signals is addressed,with a novel approach proposed by employing a pre-processing stage based on the frequency invariant beamforming(FIB) technique.In this approach,the received wideband array signals are first processed by an FIB network,and then a traditional narrowband adaptive beamformer or an appropriate instantaneous blind source separation(BSS) algorithm can be applied to the network outputs.It is shown that with the proposed structure,cancellation of the desired signal is reduced,leading to a significantly improved output signal to interference plus noise ratio(SINR).     

电磁矢量阵中基于PARALIND分解的相干DOA估计算法

将电磁矢量传感器阵列参数估计问题与平行线性相关剖面模型(Parallel profiles with linear dependencies, PARALIND)相结合,利用PARALIND分解,提出了一种线性电磁矢量阵中相干信号波达方向(Direction of arrival, DOA)估计算法。该算法能够实现对电磁矢量阵中相干信源的角度估计,同时能得到相应的相干系数矩阵,其估计过程无需谱峰搜索,对均匀线阵以及非均匀线阵都适用。该算法角度估计性能优于传统的前后向平滑借助旋转不变性进行信号参数估计(Forward backward spatial smoothing-estimation of signal parameters via rotational invariance techniques, FBSS-ESPRIT)算法和前后向平滑传播算子(Forward backward spatial smoothing-propagator method, FBSS-PM)算法,且对于角度相隔较近的相干信源,该算法也能进行有效的辨识与估计。     

基于批处理的改进FFT微弱信号捕获算法及其实现研究

为了解决GPS微弱信号的快速捕获问题,在基于FFT捕获方法的基础上,改进过去的相干积分或非相干积分,提出了一种新的改进微弱信号捕获算法,采用批处理方式提高捕获增益,并运用多普勒补偿,提高信号累加时间容限,进一步提高信号捕获灵敏度。大量仿真测试表明,该方法较传统的FFT算法,捕获概率大为提高,最后在FPGA上对该方案进行了具体实现。     

高效相干源DOA估计的ESPRIT新方法*

ESPRIT算法是一种速度快、精度高的常用算法,但它不能解相干。针对此缺陷,提出了一种新的高效相干源DOA估计的改进ESPRTIT方法,新方法对数据协方差矩阵的最大特征值对应的特征向量按一定方式进行重排处理,以此来重构需要解相干矩阵。它不仅解决了常规ESPRIT算法不能解相干的问题,同时相对常规ESPRIT算法计算过程大大简化。计算机仿真实验证明了该方法在解相干方面的良好性能,为解相干的ESPRIT算法在阵列信号处理的超高分辨领域开辟了新的途径。     

一种TD-LTE系统下行辅同步信号检测方法

基于相干检测和使用部分相关的非相干检测,提出了一种适用于TD-LTE系统下行辅同步信号SSS(Secondary Synchronization Signal)的检测方法。根据SSS索引号(m0,m1)对应关系,通过优化降低了索引号m1的检测运算量。仿真结果表明,在不同的信道环境下,本文提出的SSS检测方法能较好地工作,具有稳定、检测复杂度低等优点。