基于二阶统计量盲源分离算法的无源雷达同频干扰抑制研究

针对基于长期演进(LTE)信号的无源雷达存在同频基站干扰的问题,该文提出一种基于2阶统计量的盲源分离算法,该算法是在卷积混合模型下,通过多通道最小均方(LMS)算法实现分离信号之间的相关性最小。由于各发射基站信号之间统计不相关,当分离信号之间的相关性达到最小时,完成观测信号的分离。在此基础上,改进了传统无源雷达信号处理的流程,增加了分离同频干扰基站直达波和多径杂波的步骤,实现了对同频干扰基站杂波的抑制。通过仿真分析,验证了算法的有效性,为基于LTE信号的无源雷达数据处理提供了参考。     

GSM辐射源雷达干扰抑制技术

全球移动通信（Global System for Mobile communication,GSM）信号已经被很多文献证明可以作为外辐射源雷达的机会照射源信号,但是在以往的研究中主要考虑抑制主基站的直达波和多径干扰.而实际上,GSM辐射源雷达不仅受到主基站的干扰,还受到其它同频基站的干扰.为了消除主基站干扰,同时抑制其它同频基站的干扰,本文提出首先利用扩展相消算法（Extensive Cancellation Algorithm,ECA）在时域上消除主基站的干扰,然后利用基于最差性能最优准则的稳健自适应波束形成在空域上对其它同频基站干扰进行抑制.最后仿真分析表明本文提出的杂波抑制方法的有效性.     

多源场景下的无源雷达联合杂波对消技术

针对基于LTE信号的无源雷达杂波对消,由于存在多个同频基站干扰信号,传统的杂波对消方法,即一一对消,滤波器权值收敛误差大,影响杂波对消性能。本文提出了一种基于联合处理模型的杂波对消算法。该算法将多个同频基站信号作为输入,基于LMS算法同时对消所有信号源的直达波和多径杂波;进而通过分块处理减少了迭代次数,可同时在块内利用FFT快速实现,有效减少了计算复杂度。通过仿真分析,验证了算法能够有效避免收敛误差大的问题,为基于LTE信号的无源雷达信号杂波处理提供了新的途径。     

空域自适应处理技术在外辐射源雷达探测中的应用

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及简单可靠等优点,近年来受到更多的重视。但在实际应用中直达波、多径信号及同频等杂波信号严重削弱了该体制雷达的探测性能,限制了其应用。该文分析了基于数字阵列体制下以调频广播信号为照射源的无源雷达,提出了空域自适应处理方法来抑制杂波信号,检测到杂波抑制前系统无法检测到的目标。从处理结果来看空域自适应处理方法有效抑制了杂波信号,大大改善了外辐射源雷达的探测性能。     

基于主辅通道联合处理的无源雷达同频干扰抑制方法研究

基于民用通信信号的无源雷达由于其辐射源分布密集,主通道与参考通道容易同时受同频辐射源干扰,严重影响检测效果。针对上述问题,该文提出了一种加入同频干扰抑制的信号处理流程。改进流程首先对所有通道接收信号联合处理,使用多通道盲反卷积算法估计各个辐射源直达波,再利用各通道主辐射源信号能量占比差异识别主辐射源直达波作为参考信号,然后对主通道中各辐射源杂波信号进行对消,最后用主辐射源直达波与对消剩余信号进行互模糊运算,完成目标检测。改进流程可以在不改变现有系统硬件条件的情况下有效抑制同频干扰,提升对消比,降低互模糊函数底噪,减少漏警。仿真分析与实测数据验证说明了该方法的正确性和有效性。      

基于独立成分分析的外辐射源雷达同频干扰抑制

在外辐射源雷达系统中,除了直达波干扰外,从周边其他电台辐射过来的同频干扰也对雷达性能产生了重要影响。根据同频干扰之间,以及这些干扰与目标回波信号之间的独立性,提出了一种基于独立成分分析的外辐射源雷达同频干扰抑制方法,通过分离目标信号与同频干扰以抑制同频干扰。实测数据处理结果证明了该方法的有效性。     

基于CDMA通信信号的无源雷达定位系统

提出一种利用多个CDMA基站发射的下行链路信号作为外辐射源构成无源雷达定位系统的方案,主要包括自适应杂波相消、距离-多普勒处理、定位参数提取、多站数据融合等功能模块.利用自适应算法进行杂波干扰的消除,对相消后的回波信号进行相干匹配滤波实现动目标检测.最后通过联立多站位置线方程实现了对目标的定位.计算机仿真验证了该方案的可行性,并证明了多个辐射源对定位精度的改善.     

基于时-空-时级联的DTTB无源雷达非平稳杂波及同频干扰抑制方法

在无源雷达系统中,特别是地面数字电视广播(DTTB)雷达中,监测信号不仅包含直达波和多径杂波,同时还存在来自其它同频基站的直达波和多径干扰信号。当实际探测环境非平稳和干扰样本无法获取时,常规时域滤波方法无法有效抑制杂波及同频干扰。针对该问题,提出一种基于时-空-时级联的DTTB无源雷达非平稳杂波及同频干扰抑制方法。首先利用递归最小二乘方法(RLS)去除主基站的直达波和多径杂波;然后利用低副瓣自适应波束形成方法获取干扰样本,从而实现非平稳同频干扰的抑制;最后,理论分析与仿真实验验证了该方法对于干扰的抑制性能。     

基于LTE信号的外辐射源雷达副峰特性及抑制方法研究

针对基于LTE信号的外辐射源雷达,首先根据LTE信号结构分析了其模糊函数的特性,解释了不同类型副峰的产生机理。然后,针对对探测性能有影响的两类副峰,提出相应的抑制算法:对于循环前缀副峰,提出数据非连续分块的快速互模糊算法;对于频谱不连续产生的副峰,提出频带合成和频域加窗的抑制算法。最终通过两种抑制算法的综合处理,得到LTE信号图钉状的模糊函数。该文工作为基于LTE信号的外辐射源雷达副峰抑制提供了新的方法。     

DRM外辐射源雷达多普勒扩展杂波抑制算法研究

数字调幅广播(DRM)外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,其中不仅包含静止地面散射物引起的无多普勒频移多径杂波,还有经运动海面等散射引起的具有多普勒频移扩展的多径杂波。扩展相消杂波抑制类(ECA)算法常被用于无源雷达杂波抑制,但均仅针对无多普勒频移的多径杂波。文中建立了考虑多普勒频移扩展杂波的该无源雷达信号模型,结合信号波形特点提出了载波域ECA算法(ECA-C)的扩展算法,深入分析了扩展ECA-C算法的多径杂波抑制机理。该方法通过对各载波信号组成进行分析,构造相应的杂波子空间,利用子空间正交投影可同时对静止的和具有多普勒频移的多径杂波进行抑制,提高了系统的杂波抑制能力,进而改善了弱目标检测能力。理论分析和实测数据处理结果表明了该算法的优越性。     

基于OFDM信号的外辐射源雷达杂波信道估计

基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号调制特性的外辐射源雷达杂波信道状态信息估计方法,针对OFDM外辐射源雷达探测存在的问题,提出了基于信号特性的处理方法。针对该体制雷达中纯净的直达波信号获取问题,提出基于模糊函数的方法提取导频的周期信息,从而得到导频的位置信息,然后,利用导频信息得到杂波信道脉冲响应信息估计。相比常规的处理方法,文中方法能够在参考信号包含多径时得到正确的杂波信道状态信息。     

认知MIMO系统基于正交投影的SLNR收发联合设计算法

为实现认知MIMO系统中认知网络与主用户网络的高效频谱共享,提出一种基于正交投影的SLNR收发联合设计算法。该算法首先通过正交投影预处理将信号投射到干扰信道的零空间从而消除对主用户的干扰,然后针对认知网络,以改进的信漏噪比为优化指标,利用交替迭代的思想联合设计收发处理矩阵,提高认知网络的性能。仿真结果表明,算法能有效抑制用户间的共信道干扰,在保证主用户正常通信的同时,有效提高了认知网络的误码率及和容量性能。      

基于空间投影的全双工MIMO中继站自反馈干扰抑制

建立由基站、全双工MIMO中继站和用户站组成的系统模型,获得MIMO自反馈干扰矩阵.当自反馈干扰信号最大多径时延大于符号周期时,根据自反馈干扰矩阵张成空间,设计并添加信号空间投影滤波器到中继站中实现自反馈干扰抑制.针对自反馈干扰矩阵是否满秩,滤波器设计分别采用子空间和零空间投影算法,并讨论了不同投影算法下对中继站接收信号误码率影响和自干扰信号的残留量.理论分析和仿真结果表明,所提出的空间投影算法对自反馈干扰的抑制有较理想的效果.     

OFDM雷达通信一体化的同频干扰抑制技术

雷达通信一体化系统（Integrated Radar and Communication System,IRCS）可提升设备的可用性、可靠性和电磁兼容性,已成为雷达和通信交叉领域的研究热点。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）具有高信息传输性能,且其模糊函数具有低旁瓣特性,在IRCS中得到广泛关注。在OFDM-IRCS中,组网时同频干扰严重影响雷达探测性能。针对这一问题,从信干比（Signal to Interference Ratio,SIR）分析了IRCS同频干扰特性,推导了回波信号SIR的表达式。然后,结合OFDM中交织多址（Interleave Division Multiple Access,IDMA）和干扰重构的思想,提出了基于OFDM-IDMA的IRCS同频干扰抑制算法。所提算法通过不同的交织方式区分不同IRCS节点的信号,同时利用基于干扰重构的干扰消除算法实现干扰抑制。仿真结果表明,所提算法有效地抑制了IRCS同频干扰,实现了同频干扰环境下雷达目标探测性能提升。     

Energy‐efficient cluster division for multi‐cell joint transmission technology

Coordinated Multi‐Point (CoMP) is an effective way to improve user performance in next‐generation wireless cellular networks, such as 3GPP LTE‐Advanced(LTE‐A). The base station cooperation can reduce interference, and increase the signal to interference and noise ratio (SINR) of cell‐edge users and improve the system capacity. However, the base station cooperation also adds additional power consumption for signal processing and sharing information through back‐haul links between cooperative base stations. As such, CoMP may potentially consume more energy. This paper studies such energy consumption issue in CoMP, presents a semi‐dynamic CoMP cluster division algorithm based on energy efficiency (SCCD‐EE) that can effectively adapt to users' real‐time interference, and employs the idea of Maximal Independent Set (MIS) to solve the problem of cluster overlapping. To verify the feasibility of the proposed algorithm, this paper performs comprehensive evaluations in terms of energy efficiency and system capacity. The simulation results show that the proposed semi‐dynamic cluster division algorithm can not only improve the system capacity and the quality of service (QoS) of cell‐edge users, but also achieve higher network energy efficiency compared with static cluster methods and Non‐CoMP approaches. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.