极化轨道约束下的最优极化（三）

本文研究了极化测量过程中的信号增强问题,提出利用信号干扰功率差（ＰＤＳＩ）作为优化目标函数,以改善恶劣电磁环境中的信号接收质量。文中求解了以ＰＤＳＩ作为目标函数时的全局最优极化以及极化轨道约束下的局部最优极化,并给出最优极化对改善信号接收效果以及极化轨道对于改善信号接收效果有效度的定量描述。     

极化轨道约束下的最优极化（一）

本文针对极化测量过程中干扰和噪声对接收效果的影响，提出一种极化轨道约束下的变极化接收方法，以改卷接收系统的SINR（信号干扰噪声比）。在极化轨道约束下的SINR最大化问题是一个寻求局部最优的问题，本文在任意的信号与干扰极化条件下，解决了任意给定的极化轨道上SINR的最大化问题，并对极化轨迈上最优极化与其他两种最优极化得到的SINR进行了比较。     

极化信号的优化接收理论:完全极化情形

本文利用电磁信号的极化特性，研究了多散射源情况下利用变极化接收技术进行信号增强的问题，给出了分别以信号干扰噪声比和信号干扰功率差作为目标函数时接收天线的全局最优极化以及在极化轨道约束下的局部最优极化，并通过数值实例验证了文中的结论。     

极化信号的优化接收理论:部分极化情形

本文针对部分极化波情形,利用电磁波的Stokes矢量表示法研究了极化信号的优化接收问题;利用Lagrange乘子法,分别推导了以信号干扰功率差(PDSI)和信号干扰噪声比(SINR)作为优化目标函数时接收天线的全局最优极化;并通过数值实例验证了文中结论。     

信号最优极化滤波及性能分析

研究了信号最优极化滤波问题,以信号干扰噪声比(SINR)为目标函数建立了带非线性约束的优化模型,利用变量代换将其转化为无约束的优化问题,利用极值必要条件将优化问题转化为一元二次方程求根问题,导出了最大SINR和最优接收极化的解析表达式。性能分析表明：信号和干扰极化状态差异越大,滤波性能越好,完全极化干扰容易被抑制,而部分极化干扰效果好。     

极化信号的优化接收理论：部分极化情形

本文针对部分极化波情形，利用电磁波的Ｓｔｏｋｅｓ矢量表示法研究了极化信号的优化接收问题；利用Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子法，分别推导了以信号干扰功率差（ＰＤＳＩ）和信号干扰噪声比（ＳＩＮＲ）作为优化目标函数时拉收天线的全局最优极化；并通过数值实例验证了中文结论。     

基于椭圆参数的最优极化策略

针对基于椭圆参数的干扰环境下极化球面上的优化接收信干噪比参量等式,分析了几种特殊情况下的解析解,提出了几种基于椭圆参数的极化优化策略,包括三步搜索比较策略TSSC。在仿真实验中,对多种优化策略进行了比较。结果表明,TSSC策略只需在三次局部最优计算后再进行比较就几乎达到了全局最优,并用蒙特.卡罗法作了验证。     

强干扰环境中SINR极化滤波器的性能分析

研究了最优极化滤波问题,针对已有工作对信号干扰噪声比(SINR)极化滤波器性能分析的不完备性,对强干扰环境中SINR极化滤波器的性能进行了全面分析.推导出强干扰环境中SINR极化滤波器最优解的解析表达式,构建电磁环境参数空间来综合考虑不同电磁环境参数对滤波性能的影响,详细讨论了滤波性能对信号极化度、干扰极化度及极化匹配系数等参数的复杂依赖关系,最后给出性能分析的相关结论.     

极化轨道约束下的最优极化（二）

本文针对相千极化测量过程中，在对接收极化进行圆环轨道约束的条件下，对于任意给定信号和干扰的极化方式，研究了了圆环极化轨道上信号干扰噪声比（ＳＩＮＲ）的局部最优化回题，并对Ｐｏｉｎｃａｒｃ极化球上大圆轨道约束与圆环轨道约束这两种情况下的ＳＩＮＲ最优化问题进行了比较，对于测量过程中信号极化或干扰极化或干扰极化为已知的情况，本文提出了两种全局变极化策略，并研究了这两处策略对ＳＩＮＲ量优化的影响以及二者在     

极化敏感阵列滤波性能分析:相关干扰情形

研究了相关干扰条件下的极化敏感阵列滤波性能。建立了干扰条件下信号接收模型；利用最小均方误差(MMSE)准则求得相关干扰条件下阵列最优加权矢量和输出最小均方误差；特别考虑了单个相关干扰情况，得出阵列最优加权矢量和输出最小均方误差的具体表达式；通过具体算例分析了相关条件下复相关系数、干扰到达角以及干扰极化状态对滤波性能的影响，并得出了有意义的结论。     

基于环境扰动模型的干扰抑制极化滤波器性能研究

具有双极化接收能力的雷达利用极化滤波手段能够抑制波束主瓣内的干扰信号.然而多径等传播环境效应会对干扰信号的极化特性产生扰动,影响实际接收信号的极化度,同时影响极化滤波器的干扰抑制性能.本文基于工程中对干扰抑制极化滤波器性能分析的需求,分别在理想条件及环境扰动条件下建立了用于描述干扰抑制极化滤波器性能的数学模型,仿真分析了极化滤波器的干扰抑制性能同干噪比、干扰极化状态以及环境扰动系数间的关系.随后为改善环境扰动影响下干扰抑制性能,提出了一种新的基于天线主辅阵联合的极化滤波的方法.最后通过极化雷达抗干扰实验不仅验证了极化滤波器性能表征模型的正确性,同时还在环境扰动条件下对比了两种滤波器性能,结果表明新的滤波方法在该扰动条件下干扰抑制方面的优势.     

极化滤波器的性能比较

基于极化滤波器的最优解,分析了最优极化滤波器的性能,并与固定极化、干扰抑制滤波器ISPF、信号匹配滤波器SMPF进行了比较.最优滤波器的性能比ISPF和SMPF平均要好1～3dB,比固定极化平均要好6～15 dB,最高可达30 dB以上.因此,最优极化滤波器的得益还是很可观的,这对研究最优极化理论的应用具有重要的理论指导意义和使用价值.     

抑制雷达主波束内GSM干扰的极化滤波方法研究

针对雷达在实际中受到的GSM通信基站干扰问题,该文采用极化滤波抗干扰的方法,在现有自适应极化对消(APC)算法基础上提出了一种基于部分极化波最优接收的滤波算法,先估计GSM信号的部分极化Stokes矢量,后依据干扰功率最小原则计算最优接收极化。通过开展极化抗干扰外场试验,证明了极化滤波方法对于基站干扰抑制的有效性。与传统算法的比较说明了该方法在保证滤波效果的基础上,用于权值收敛的时间更短,性能更稳定。     

基于极化状态—幅度—相位调制的高效无线传输方案

针对双极化通信场景下正交极化信号串扰导致的解调性能恶化问题,提出了一种基于正交向量的极化相关衰减效应消除方法. 该方法通过对发送信号进行设计,利用一组正交向量分别在发射端和接收端对极化信号进行处理,达到消除极化间串扰的目的,同时在发送端利用估计的信道参数处理发送信号,进一步消除非理想信道影响. 在不改变噪声功率的基础上,实现正交极化信号的无串扰接收,有效提高接收端信号解调性能. 理论分析和仿真结果表明,极化状态调制信号的解调误码率逼近高斯信道下的理论值,相比于预补偿方法和迫零矩阵法有更好的误码率性能,仿真结果与理论推导具有较好的一致性. 本文方法能有效解决无线信道中正交极化信号间串扰,提高接收端信号解调性能.     

一种大气激光通信系统抗干扰调制/解调技术

空间光通信以大气为介质进行信息传输时,不可避免地受到大气散射、大气湍流及背景光等因素的影响。针对大气信道对通信质量的影响,提出了基于激光偏振态参数的调制与解调技术,设计了一种基于偏振移位键控(PolSK)的大气激光通信系统并对其原理进行了简要分析。该通信系统采用偏振移位键控的调制方式,即利用圆偏振光的两种旋态(左旋和右旋)进行编码、调制从而实现数据的传输,接收端采用平衡探测方法进行光信号解调。对系统性能进行仿真分析,结果表明,基于激光偏振态参数的调制与解调技术在抗大气环境干扰、提高数据传输速率和降低误码率等方面具有优越性,在未来的空间激光通信领域有广阔的发展空间和应用前景。     

Optimal receive antenna polarization in the presence ofinterference and noise

The receive antenna polarization that maximizes the signal-to-interference-plus-noise power ratio (SINR) for an arbitrarily polarized signal is determined in the presence of arbitrarily polarized interference and thermal noise. The derivation makes use of the Poincare sphere representation of polarization and reduces the optimization problem to solution of a single transcendental equation. SINR performance is given in terms of degradation from the polarization matched, noise only case. Finally, a comparison of this optimum-pol strategy, with pol-nulling the interferer and pol-matching the signal is presented. These results provide insight into applying polarization theory to improve signal reception in the presence of interference and thermal noise     

天线极化轨道的概念修正及物理内涵研究

雷达变极化技术是当前极化雷达发展的关键技术之一;而极化轨道在变极化技术中是个重要的概念,很多相关的应用研究也多以此概念为前提。针对目前圆型极化轨道概念的误区,从严格的数理推导出发,定义了γ、极化轨道,给出了更完善的极化轨道概念,扩充了其物理内涵,并指出了极化轨道约束的变极化器实现途径,为后续的目标局部最优极化、极化信号的优化接收以及目标散射能量最优化等提供了新的研究视角。