一种改进的抑制快运动干扰的阵列研究

针对在快运动干扰的环境中应用常规零陷加宽方法的局限性,提出了一种基于嵌套阵列结构的零陷加宽方法.相比于常规零陷加宽技术,该方法有效提高了阵列的自由度.通过仿真对比常规零陷加宽方法与嵌套阵列中的零陷加宽方法,结果表明:该干扰抑制性能优于常规零陷加宽法且自由度得到提升.     

基于空时降维处理的高动态零陷加宽算法

空时自适应处理是卫星导航抗干扰的有效方法。但在高动态环境下,干扰来向动态变化,干扰很容易移出常规自适应抗干扰算法所形成的窄零陷,导致算法失效。常用的解决办法是加宽零陷。该文从干扰来向变化的统计模型出发,提出一种基于拉普拉斯分布的空时加宽零陷算法,该算法能在干扰方向形成较宽的零陷。并且考虑到空时处理将增加算法的计算复杂度,该文将新的空时加宽零陷算法与多级维纳滤波器相结合,给出一种基于空时降维处理的加宽零陷算法。新算法能有效降低算法复杂度,并能在小快拍下得到更好的性能。仿真结果表明新算法的有效性。     

基于空时处理的稳健自适应波束形成算法

在自适应天线阵抗干扰的一些应用环境中,往往需要自适应天线方向图在对准干扰的位置形成宽零陷从而增强算法的稳健性。该文从宽带信号模型出发,通过对扰动干扰方向上空时二维导向矢量的分析,修正了权值训练期间得到的宽带干扰协方差矩阵,推导出一种针对宽带信号的基于空时处理结构的宽零陷波束形成算法,该方法有效地实现宽带干扰的零陷加宽,提高了宽带波束形成算法的稳健性。     

自适应天线方向图干扰零陷加宽方法研究

在自适应天线阵抗干扰的一些应用环境中，往往需要自适应天线方向图在对准干扰的位置形成宽的零陷从而增强算法的稳定性。本文从统计模型的角度出发，导出一种对干扰零陷加宽的自适应波束形成方法，该方法能在由于数据失配引起的干扰位置扰动的情况下有效地抑制干扰，大大增强了算法的稳定性，并且方法简单、所增的运算量很小。计算机仿真结果也证明了该方法的有效性。     

抑制快速运动强干扰的稳健自适应波束形成方法

针对存在快速运动强干扰时自适应波束形成性能的严重降低,提出了一种稳健的自适应波束形成方法。该方法使用零陷展宽技术修改采样协方差矩阵,使其自动地在干扰方位形成展宽的零陷以抑制运动强干扰,同时采用对角加载技术,以增强此方法对系统误差的稳健性,加载量通过约束扫描向量的误差来确定。仿真结果表明该方法能有效地提高当存在快速运动的强干扰时自适应波束形成的性能。     

基于多级嵌套维纳滤波器的空时自适应处理

针对空时自适应处理使计算量显著增加这个问题,本文研究一种基于多级嵌套维纳滤波器的降秩自适应滤波方法.进一步与主分量分析方法进行了计算机仿真比较,指出其有效的降秩作用.该方法运算量小,对采样要求低,不需要协方差矩阵,也不需要协方差矩阵求逆,增加了空时自适应处理的实际工程应用的可行性.     

训练样本不足时的子空间信号检测方法

为了解决训练样本不足时的子空间信号检测问题,提出了两种有效的降秩检测器.基于主分量分析(PCA)的思想,先把常规自适应子空间检测器中采样协方差矩阵(SCM)的求逆运算用噪声特征子空间矩阵与其共轭转置的乘积代替,构造降秩子空间检测器;为进一步提高算法稳健性,把降秩子空间检测器的求逆运算用Moore-Penrose逆代替.仿真结果表明,所提方法在训练样本充足及不足时,均比现有方法具有更好的检测性能.     

一种新的波束形成零陷展宽算法

针对自适应波束形成器在干扰位置出现扰动时的输出性能下降问题,该文提出一种新的零陷展宽算法。该算法基于投影变换与对角加载技术的结合,首先利用投影变换技术对阵列接收数据进行预处理,结合对角加载技术,以此构造出一个新的协方差矩阵替代原来的协方差矩阵,再利用自适应波束形成技术得到零陷展宽后的波束图。仿真结果表明,该方法能有效展宽波束零陷宽度,加深零陷深度,达到抑制位置出现扰动的强干扰信号目的。该算法易于求解,对参数的选取具有较强稳健性,在低快拍条件下,依然能有效地工作,增强了自适应波束形成器稳定性。     

一种基于二次约束的零陷加宽算法

本文提出了一种基于二次约束的零陷加宽有效算法.该方法在Capon波束形成器的基础上,通过对干扰积分矩阵进行二次方约束和优化选取约束参数的方法控制零陷的深度和宽度;采用拉格朗日乘子法解决了二次方优化问题,精确计算了影响算法性能的拉格朗日乘子的取值范围,从而达到抑制运动干扰的目的.仿真结果验证了该方法的有效性,与现有的算法相比,在旁瓣抑制和输出信干噪比方面有一定优势.     

一种运动干扰稳健滤波方法

传统的阵列干扰抑制算法假设天线阵列与干扰之间相对静止,完成干扰抑制,当阵列与干扰之间存在相对运动时,存在协方差矩阵估计快拍数不足的问题,从而导致阵列滤波性能下降。针对上述运动干扰稳健滤波问题,提出了一种算法对现有零陷展宽技术抗运动干扰方法进行改进。一方面,将零陷展宽技术与导数约束方法相结合,用得到的新协方差矩阵求自适应权值;另一方面,为了提高自适应波束形成对噪声和误差的稳健性,引入了对角加载技术,加载量通过寻找协方差矩阵的特征值曲线拐点得到,有效避免了加载量过大导致的干扰信号被淹没以及加载量过小导致噪声分量引起性能损失的问题。该算法对零陷展宽系数选取依赖性较低,且对角加载量不需要设置固定的经验值,有利于稳健运动干扰滤波,适用于实际工程中先验信息不足条件下的自适应阵列抗运动干扰情况。     

Modified null broadening adaptive beamforming: constrained optimisation approach

A constrained optimisation approach for null broadening adaptive beamforming is proposed. This approach improves the robustness of the traditional MVDR beamformer by broadening nulls for interference direction and the mainlobe for the desired direction. This optimisation is efficiently solved by semidefinite programming. The proposed approach, when applied to high altitude platform communications using a vertical linear antenna array, provides significantly better coverage performance than a previously reported null broadening technique     

基于旁瓣对消器的自适应零陷优化设计

现有的零陷展宽算法忽略了锥化矩阵的相位信息,在对抗强方向性、大偏差角干扰时,零陷深度变浅,干扰抑制性能严重下降。该文以虚拟空域密集干扰为切入点,推导并提出一种可用于旁瓣对消器的自适应零陷优化设计算法。该算法通过对辅助阵列数据的自协方差矩阵和主辅阵列数据的互协方差矩阵同时进行重构实现零陷区域的自适应控制,锥削矩阵只与阵元位置和展宽宽度有关,无需干扰信息,可以离线生成,不占用系统运算资源。仿真结果表明,该方法可以实现零陷区域的自适应展宽,提高非平稳干扰抑制的稳健性。

     

一种相干信号自适应波束形成零陷展宽算法

针对传统自适应波束形成器在相干干扰位置出现快速变化时,输出性能下降,甚至干扰抑制失效的问题,提出了一种相干信号自适应波束形成零陷展宽算法。首先,对接收数据协方差矩阵进行解相干处理得到Toeplitz矩阵;其次,对协方差矩阵进行重构和优化;最后,进行零陷展宽和对角加载处理。仿真结果表明：该算法不仅能对相干干扰自适应形成宽零陷,而且可以灵活地控制零陷的深度和宽度;与Mailloux算法相比,在输入信噪比较高的情况下,该算法能得到更低的波束旁瓣电平和更高的输出信干噪比     

一种适用于任意平面阵的零陷展宽并加深算法

高动态环境下常规协方差矩阵锥化(CMT)零陷展宽算法在零陷展宽后深度会变浅,且应用于二维平面阵上时需要信号来向信息。为此提出了干扰来向扰动服从Laplace分布的零陷展宽并加深算法。该算法首先对信号模型重新建模,并基于模型推导了二维Laplace算法;之后利用投影变换提取出数据中的干扰分量,并通过系数加权增强干扰分量;重新构造协方差矩阵,利用零陷展宽算法扩展干扰来向;最后结合功率倒置(PI)算法完成干扰抑制。仿真实验表明,所提算法不但能够在零陷展宽算法的基础上实现零陷加深,提高了抗干扰算法稳健性,并且能够适用于任意平面阵。     

一种零陷展宽稳健旁瓣相消算法

受到实际条件的限制,自适应旁瓣相消器通常不可能频繁地更新自适应权值,使得其在对抗空域非平稳干扰时,会出现权值失配现象,严重影响干扰抑制性能。该文从空域密集干扰产生宽零陷的角度出发,提出一种适用于自适应旁瓣相消器的零陷展宽算法。该算法通过对主通道的合成权值和辅助天线间的协方差矩阵同时进行锥削实现零陷展宽,锥削向量和锥削矩阵只与阵元位置和展宽宽度有关,可以离线计算,在线直接调用,实现简单,适合工程实际使用。仿真实验证明,该文方法可以有效展宽自适应零陷,增强自适应旁瓣相消器对抗空域非平稳干扰时的稳健性。     

用于高动态GPS抗干扰的微分约束递推算法

针对GPS接收机的抗干扰问题,以自适应阵列天线为研究对象,提出了一种高动态GPS接收机的自适应抗干扰递推算法。算法是基于功率倒置方法,并在干扰方向加微分约束,经推导得出一种微分递推算法。仿真结果表明,相比一般的导航抗干扰算法,此算法不仅可在干扰方向上加宽零陷宽度,且由于采用递推,其收敛速度有显著提高     

零陷展宽对角载入算法

提出了零陷展宽对角载入算法,该算法既解决了干扰在快速运动时,干扰零陷过窄的问题,又解决了协方差矩阵误差和导向矢量误差存在时,算法稳定性变差的问题。同时,通过对角载入因子和采样协方差矩阵间的关系确定了对角载入算法载入因子的值。计算机仿真结果表明该算法有很好的稳健性,以及较宽的零陷。     

基于二阶锥规划的相干信号深零陷自适应波束形成

针对常规自适应波束形成算法在强相干干扰情况下零陷深度不够、甚至干扰抑制失效的问题,提出了一种基于二阶锥规划的相干信号深零陷自适应波束形成算法。该算法首先对接收数据协方差矩阵进行Toeplitz重构,使其包含信号和干扰的所有方位信息。然后重构了干扰加噪声协方差矩阵。接着在保证期望方向波束无失真前提下,约束主瓣宽度和旁瓣电平,使得波束形成器干扰和噪声的输出功率最小。最后将该问题转化为凸优化中的二阶锥规划问题,并使用凸优化工具箱进行快速求解。仿真结果验证了该算法的有效性。