立体阵卫星导航抗干扰波束形成算法性能对比研究

卫星导航系统采用扩频通信体制．传播到地面的卫星导航信号淹没在热噪声中．导航接收机极易受到有意或无意射频信号干扰。抗干扰是导航领域的研究热点。本文设计了三维立体阵结构,并对其应用多种波束形成算法进行波束形成抗干扰性能仿真对比。立体阵实现了全空域来波方向的二维辨识．MVDR波束形成算法实现了有效卫星信号的高增益接收、干扰信号的零陷抑制。     

多系统组合卫星导航抗干扰天线

本文给出了多系统组合卫星导航抗干扰天线的设计思路,并指出对于不同的系统, 在采用相同的处理方法时,亦需对算法系数进行深入调整。     

一种稳健接收波束形成算法

接收波束形成是阵列信号处理中的重要部分.经典Capon波束形成算法虽然可以形成理想波束,但需要精确获知信号的到达方向(DOA).在实际应用中,由于模型失配可能会造成DOA失配.因此提出了一种非退化椭圆约束条件下的稳健波束形成算法,允许在出现DOA失配情况下依然可以有效地接收信号,同时利用仿真验证了算法的可靠性.     

基于LCMV的卫星导航多波束形成抗干扰技术

自适应调零天线是有效提高卫星导航接收机抗干扰性能的重要措施,具有十分重要的应用价值和发展前景。研究了一种基于LCMV准则的自适应波束形成算法,对均匀线阵和面阵都做了算法仿真和性能分析,仿真结果表明:该算法能更好地抑制多个干扰信号、保留期望信号,大大提高了卫星导航接收机的抗干扰性能。最后针对该算法的工程实现边界条件进行了分析,并提出了两种解决方案。     

利用联合互质阵列的卫星导航抗干扰算法

随着电磁环境越来越复杂,全球卫星导航系统(GNSS)受到的干扰越来越多。基于均匀间距阵列的抗干扰算法已广泛运用于GNSS干扰抑制中,但是均匀线性阵列抑制干扰的性能受到天线阵元个数和阵列孔径的严格限制。本文提出了一种基于联合互质阵列的卫星导航抗干扰算法,能够在不增加阵元的情况下获得较大的阵列孔径,提高了干扰来向估计性能且不需要知道干扰个数。该方法首先利用互质阵列的空间谱估计方法估计出干扰来向,然后,利用估计出的干扰来向构造干扰子空间,并通过正交子空间投影算法抑制干扰。算法提高了卫星导航系统的抗干扰性能,仿真实验验证了该算法的有效性。      

卫星导航高精度抗干扰算法研究

常用的自适应调零卫星导航抗干扰算法,可以对干扰进行很好的抑制,但自适应调零算法会对卫星信号的相位产生扭曲,导致抗干扰处理后的卫星信号无法用于高精度定位。研究数字多波束抗干扰算法,通过对卫星方向信号约束,达到在抗干扰的同时保证卫星信号相位稳定,实现高精度定位。该算法经分析和实际采样数据仿真验证,可实现强干扰条件下卫星导航高精度定位。     

基于阵列信号处理的北斗抗干扰终端设计

为提高北斗RDSS用户终端的抗干扰能力,设计并实现了一款基于阵列信号处理的北斗抗干扰终端.终端接收部分采用数字移相波束形成,发射部分采用射频移相波束形成技术,采用微带天线实现天线阵元.终端主机采用通用功能化硬件DSP与专用功能化硬件FPGA相结合的设计方案,完成抗干扰接收和低暴露发射的综合处理.通过对工程样机的测试,与...     

一种圆形天线阵列的波束赋形算法

基于自适应天线阵理论,给出一种用于圆形阵列天线方向图的波束赋形算法。该方法通过迭代获得一组最优权值,用来减小加权赋形方向图和期望方向图在主波束上的差别,同时将旁瓣电平降低到期望值。通过具体圆形阵列的算例说明了这种算法的有效性。     

一种稳健的循环时空波束形成算法

该文提出了一种新的基于信号平稳特性的自适应波束形成算法稳健的循环时空波束形成算法。该算法在利用信号的谱相关特性的同时使用了多个时延,将波束形成技术从空域扩展到了时空域,弥补了空域信息的不足,充分利用了信号的循环统计信息和信号的时域特征,提高了信号的选择能力和对干扰、噪声的抑制能力。仿真实验结果验证了该算法的有效性和稳健性。     

一种宽带阵列时域数字多波束设计方法

从宽带数字波束形成的原理出发,讨论了基于Farrow滤波器的分数延迟补偿方法。为了适应宽带数字阵列中多波束形成的要求,讨论了一种基于FIR型分数延迟滤波器的经典时域多波束形成方法。该方法虽结构简单,但在波束个数较多时需要大量的乘法资源。为了降低多波束对乘法资源的需求,提出了一种基于Farrow型分数延迟滤波器的多波束实现方法。与经典时域多波束方法相比,该方法在波束个数较多时能明显地降低对乘法资源的损耗。仿真实验验证了所提方法的正确性。     

一种卫星导航抗干扰天线数字信号正交分解方法

提出了一种基于 FIR 滤波器的卫星导航抗干扰天线数字信号正交分解方法。首先, 根据卫星导航信号在抗干扰天线中的中频中心频率及带宽信息确定带通滤波器的通带、阻带响应以及滤波器阶数等参数。接下来,采用 Parks-McClellan 算法分别设计滤波系数偶对称和奇对称的带通滤波器。最后,将抗干扰天线中 AD 采样后的中频数字实信号分别通过以上偶对称和奇对称的带通滤波器即可得到 I、Q 两路信号。本文所提方法具有计算量小、精度高且易于工程实现的特点。通过对实测数据分析验证了本文所提方法的有效性。     

一种宽带多波束微带阵列天线的设计与实现*

针对目前多波束切换天线研究中存在的带宽窄、性能低等问题,通过基于Butler 矩阵的馈电网络整体结构设计和差分移相器快速设计方法研究,实现了具有23%带宽的宽带多波束合成网络;通过V 形缝隙矩形贴片和变形双仔枝节耦合馈电设计,展宽了微带阵列单元天线带宽;设计实现了4×2个阵元的宽带、高增益、多波束移动通信天线系统,测试结果表明:在整个工作频段内该天线系统四个波束能够无缝覆盖90°工作扇区,驻波比小于1.5,波束增益达到16dBi。     

一种改进HMSWF导航接收机空时抗干扰方法

该文针对抑制GPS信号中期望信号方向的冲激毛刺干扰影响问题,提出改进的Householder多级维纳滤波(HMSWF)方法,该方法用具有最小模的样本商作为复权,替代部分HMSWF的权值计算,新方法应用于GPS接收机空时抗干扰中,能很好抑制期望信号方向的冲激毛刺干扰对自适应权值计算的影响。计算机仿真结果验证了算法的优良抗干扰性能和良好的抑制期望信号方向冲激毛刺干扰影响的能力。     

星载DBF发射多波束阵列的互调波束影响

研究了DBF发射多波束阵列中固态功率放大器(SSPA)非线性引起的互调波束的影响。简化了Shimbo模型,在仿真中验证了其精确性。基于简化的Shimbo模型描述了SSPA的非线性特性,分析了DBF发射多波束阵列在多波束多载波条件下的互调波束特性,主要研究了SSPA三阶互调的影响;并对输入回退(IBO)与互调波束以及放大器效率的关系进行了理论分析与仿真,为DBF系统中SSPA线性度与效率的折衷选择提供了依据。     

一种虚拟波束形成自适应加权空间平滑算法

该文提出了一种用于自适应阵列的自适应加权空间平滑算法。通过构造虚拟自适应波束形成问题求取用于子阵协方差矩阵加权的加权向量,然后进行加权空间平滑自适应波束形成。理论分析与仿真结果表明,新算法能更有效地降低期望信号和干扰之间的相关性,使得用于空间平滑的子阵数减少,以降低阵列孔径损失。     

基于虚拟阵列扩展的卫星导航抗干扰算法研究

抗干扰天线是对抗压制式干扰的有效手段。但在某些场合下,由于安装平台孔径等因素限制了阵元的个数,使得能够抑制的干扰数量减少。针对上述问题,本文提出了一种基于虚拟阵列扩展的抗干扰抑制算法。该算法首先利用卫星导航信号的非圆特性对接收信号进行非圆扩展,然后对扩展后的数据进行干扰抑制处理,实现了在阵元数不变的条件下增加抗干扰数的目的。理论分析和计算机仿真证明了所提算法的有效性。     

复杂电磁环境下的卫星导航抗干扰技术研究

本文概述了复杂电磁环境下,卫星导航装备可能遭遇到的干扰类型、体系结构,以及抗干扰技术的研究现状和发展方向,重点讨论了波束赋形技术的基本原理、算法准则以及仿真分析,阐述了该技术在卫星导航抗干扰技术方面的应用方向。     

基于波束形成天线抗干扰接收机的测试研究

卫星导航接收机接收到的卫星信号十分微弱,同时面临着复杂电磁环境的干扰,因而抗干扰问题成为研究的热点。目前有很多种抗干扰技术及算法仅局限于理论研究和数字仿真,无法在实际干扰环境下测试抗干扰接收机的抗干扰性能。本文在研究波束形成天线抗干扰算法的基础上,基于微波暗室环境下建立抗干扰接收机的半物理仿真环境,实现卫星信号多天线输出、复杂干扰环境的模拟,对四波束、八波束天线抗干扰接收机进行了仿真测试,结果表明波束形成天线抗干扰接收机在输入干信比相同的情况下,波束数目越多抗干扰接收机性能越好。     

阵列多波束雷达的优化设计

针对阵列多波束雷达主要参数的优化设计进行了理论分析,提出了阵列多波束雷达的空域覆盖、接收波束和接收通道的设计原理、误差分析和工程实现,给出了实验系统的实际效能结果及其分析。这对优化雷达系统参数、合理利用雷达资源有一定的工程指导意义。