自适应阵列抗干扰性能的解析定量分析

自适应阵列抗干扰性能常用输出信干噪比(Signal-to-Interference and Noise Ratio,SINR)损失、抗干扰改善因子(ECCM Improvement Factor,EIF)等来衡量,但目前尚缺乏解析的定量分析.为此,采用归纳法理论推导了均匀线阵条件下输出SINR损失、EIF等指标的解析表达式,定量获取了自适应阵列抗干扰性能.仿真实验验证了理论分析结果的有效性及快拍数对自适应阵列抗干扰性能的影响.     

基于信号产生器的幅相误差分析与校正

信号产生器是雷达发射机中的关键部件。针对线性调频信号产生器，文中分析了系统的幅相误差来源以及误差对产生信号质量的影响，并建立了系统的幅相误差模型；在此基础上，分别提出了相应的幅度和相位校正措施，给出了具体的校正实现结构。仿真实验结果表明：提出的系统幅相校正方法能够有效地补偿引入的幅度和相位误差。     

导航抗干扰接收机中通道误差的影响及校准方法

针对导航抗干扰天线阵列的通道间幅相误差对抗干扰性能的影响问题,分析了接收机部分幅相误差的形成原因。并通过Matlab软件分析了在单通道存在幅相误差和多通道均有幅相误差的情况下,对抗干扰性能进行仿真,总结了不同幅相误差造成的影响。最后给出了在数字处理部分校准通道幅相误差的方法,该方法只需在测试或组装前进行一次校准操作即可。给出的仿真结果证明了该方法的能够有效校准通道的幅相。     

通道误差对波束形成性能的影响分析

阵列信号中通道误差的存在会影响波束形成算法的性能,使其不能正常工作。通过对通道间及通道带内幅相误差建模,分析其对波束形成的影响。通过对波束形成算法理论分析并结合实际应用情况,通道间幅相误差影响波束形成的波束幅度,不影响波束相位;通道带内幅相误差,会同时影响波束幅度和波束相位。本文给出通道带内误差的校正方法,通过计算机仿真证实本文所分析结果的正确性。     

一种数字矢量调制幅相误差的校正方法

在使用数字矢量调制对基带信号进行瞬时带宽拓展时,由于I/Q通道的非理想性,不可避免的会引入幅相误差,从而产生镜频信号,使得发射机输出信号频谱纯度降低,难以达到接收机对信号进行识别的要求。为了达到工程上的要求,需要对幅相误差进行校正。文中首先测量出系统的幅相误差,再设计出补偿相位的全通滤波器和补偿幅度的低通滤波器。实验结果表明,此校正方法能有效地提高发射机的镜像抑制比,改善输出信号的质量。     

阻塞矩阵抗干扰方法性能分析

阻塞矩阵抗干扰方法在阵列抗干扰方面已有较多研究,该方法利用阻塞预处理将主瓣干扰信号去除,之后自适应波束形成处理实现副瓣干扰抑制和主瓣保形,但其抗干扰性能尚缺乏详细分析。文中推导了算法的实现原理,引入抗干扰等效权矢量,并采用阵列输出信干噪比增益指标、抗干扰方向图等对抗干扰性能进行分析,仿真结果表明,当存在主瓣干扰时,该方法会带来副瓣电平增高、主波束变形及偏移等问题,同时还会引起阵列自由度损失,导致抗干扰性能变差。      

脉冲和窄带混合干扰对卫星导航终端抗干扰的影响分析

卫星导航终端面临着严重的干扰问题,虽然单一的脉冲或窄带干扰很难对具有抗干扰功能的卫星导航终端产生影响,但是现有的抗干扰结构很难抑制脉冲与窄带的混合干扰。为了分析混合干扰对卫星导航终端抗干扰的影响,给出了脉冲与窄带及其混合干扰的数学模型,介绍了优先抑制窄带干扰和优先抑制脉冲干扰两种顺序抗干扰结构,基于该模型分析了不同脉冲干扰占空比下混合干扰对抗干扰后载噪比的影响。根据仿真实验,当两个干扰的干噪比均为30dB时,混合干扰造成抗干扰后载噪比下降约5 dB。研究表明,在采用传统抗干扰结构的情况下,脉冲与窄带混合干扰对卫星导航终端抗干扰性能影响较大,其影响大于单一脉冲或窄带干扰影响的简单叠加,不同脉冲干扰占空比组成的混合干扰造成的载噪比损耗大于5 dB,影响卫星导航信号捕获跟踪性能。     

阵列导向矢量在智能天线自适应算法中的应用

分析了智能天线自适应算法的基本原理,针对常用算法运算量大和测向精度有限等问 题,在接收机的输出端引入阵列导向矢量信号,利用方向性因子和协方差矩阵的特殊性 质,通过多次迭代运算得出区间内的信干噪比曲线。通过对八元直线型智能天线阵列的HFSS 仿真实验表明,两组信干噪比曲线峰值均对应期望信号方向,峰值信干噪比大于30 dB ,算法抗干扰性能良好。八元阵列天线的最大增益约为18 dB,通带内驻波比小于15 , 反射系数小于-25 dB,天线系统波束搜索性能良好,而且可以实现远距离传输。     

极化敏感阵列斜投影滤波性能分析

该文研究了极化敏感阵列采用斜投影滤波和正交投影滤波的输出信干噪比(SINR)特性。推导获得了斜投影滤波与正交投影滤波在理想情况和存在阵列误差时的输出SINR 计算式:理想情况下输出SINR 是信噪比(SNR)、目标与干扰的空域和极化域匹配系数的函数;存在阵列误差情况时输出SINR 受信噪比,干噪比(INR)、目标与干扰的空域-极化域匹配系数及误差扰动量共同影响。分析表明,相比正交投影滤波而言,斜投影滤波的输出SINR没有改善,也不能提高误差稳健性,它们均低于最优输出SINR;正交投影与斜投影输出SINR 相同的成因并不一样,正交投影滤波改变了目标的幅相特性,滤波后目标有损失;斜投影滤波改变了输出噪声的空域-极化域特性,放大了输出噪声的功率。最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。      

卫星导航接收端抗干扰性能测试平台构建方法

针对空间电磁环境的日益复杂化,卫星导航接收端抗干扰性能成为北斗用户密切关注的问题,为了测试动态导航接收端的抗干扰性能,提出一种室内无线抗干扰性能测试系统构建方法。采用基于灰色关联分析的场景映射方法、基于脚本的仪表驱动技术,结合信源模拟设备、微波开关、微波暗室等构建半实物仿真平台。不断调节干扰信号发射端输出功率,改变接收端有效载噪（C/N0）,据此获得导航接收端失锁时的输入信干比（J/S）。仿真结果表明:通过干信比与有效载噪比的关系曲线,实现对接收端的抗干扰性能测试,为卫星导航接收端抗干扰性能测试提供测试平台。     

A/D量化位数对抗干扰性能影响

数字接收机输入端的信噪比对其捕获性能具有较大的影响,文中通过理论和大量实验反正分析了量化位数对导航信号相对捕获峰值及信噪比的影响,并分析了在给定抗干扰指标下卫星导航抗干扰系统所需的最小及最多量化位数,为实现导航抗干扰系统时合理选择量化位数提供了理论依据。     

GNSS抗干扰技术的现状与发展

对全球导航卫星系统(GNSS)抗干扰技术的现状和发展趋势进行了分析研究,研究了组合导航、自适应阵列天线、抗干扰新型信号体制、区域功率增强和空基伪卫星组网增强等多种适用有效的抗干扰手段,探讨了GNSS抗干扰技术的发展趋势。     

区域导航对流层延迟误差修正模型研究

本文研究了电波大气折射理论，分析了传播误差因素，阐述了区域导航信号的传播路径与 GNSS 卫星导航的不同，论述了对流层延迟对区域导航信号测量精度的影响，设计了满足区域导航系统应用需求的对流层延迟误差修正模型，并通过仿真研究，验证了所设计区域导航对流层延迟误差修正模型的可行性，并给出了该模型在远距离低仰角和近距离高仰角下的误差修正能力。     

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。     

基于捕获结果的GNSS欺骗式干扰检测

GNSS欺骗式干扰是卫星导航系统的一大威胁.对于转发式欺骗干扰,由于目标接收机并不知道所受干扰的具体参数,现有的单一欺骗检测方法不能检测所有欺骗干扰,本文提出一种在捕获阶段检测欺骗干扰的组合算法.首先利用联合信干噪比和多峰检测方法进行检测.如果捕获峰值超过给定阈值,则有欺骗干扰信号存在;若未超过给定阈值但有两个峰值,则...     

卫星导航信号频域抗干扰后相关峰建模及对捕获性能影响分析

卫星导航信号容易受到强干扰的影响,频域抗干扰算法是常用的抗干扰算法之一,但该方法实现有效干扰抑制的同时也会导致信号相关峰的畸变,从而造成导航信号接收性能下降.为了分析频域抗干扰算法对导航信号接收性能的影响,建立了抗干扰后信号相关峰畸变模型,并从信噪比损耗、第一旁瓣位置、峰值旁瓣比三个参数对相关峰模型进行深入分析,进一步建立了抗干扰后信号的捕获性能模型,同时对比了不同捕获策略下的捕获概率.理论分析和数值仿真结果表明,频域抗干扰后的相关峰的信噪比下降且出现了旁瓣,畸变参数与干扰参数密切相关,抗干扰滤波器会导致信号捕获性能下降.该研究成果对干扰场景下提高导航信号捕获性能提供了重要的模型支撑.     

基北斗导航阵列信号的模型构建及仿真

提出一种北斗卫星导航信号模型的构建方法和仿真平台,并使用MATLAB软件构建卫星导航阵列信号的系统模型,以均匀圆阵为研究阵型,分析其相干信号的模型和相位误差模型,并用功率倒置算法进行权值求解和阵列方向图的描绘,验证阵列信号构造的正确性,对阵列信号处理的抗干扰算法研究具有重要意义。     

北斗卫星导航接收机抗窄带干扰技术研究

卫星导航系统主要通过人造卫星作为信号转发的中继站,通过上下行链路建立地球站间的无线通信,可实现大容量、远距离、高覆盖面、低延时的信息传输,而且导航系统存在接收电平低、接收机灵敏度高、接收信号比较微弱、导航信号在同一频率发射、调制、信噪比极低、下行链路容易干扰等问题。系统分析了北斗卫星导航接收机抗干扰主要应用技术;介绍了接收机主要干扰类型;提出了时空二维联合处理(STAP)抗窄带干扰技术模型及最小均方误差滤波器(MMSE)算法;通过仿真研究,该方法抑制窄带干扰效果较好。     

冷启动环境下多卫星信号的联合捕获

针对冷启动环境下多卫星信号的联合捕获算法缺乏的问题,提出了一种复合伪码,部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)以及频谱校正的捕获方法.该方法首先通过将不同卫星信号的伪码相加生成复合伪码,获得对不同卫星信号同时捕获的能力,然后将复合伪码和接收信号进行PMF-FFT运算,实现对多卫星信号的捕获,最后将经过FFT后...     

一种基于微波暗室的大角域卫星导航接收机测试场景构建方法

提出了一种基于微波暗室的大角域测试场景构建方法,该方法利用已有42射频面阵,采用多状态联合校准方法对面阵天线单元到接收机的信号幅度和相位进行校准,以及采用灰色关联分析方法将外界环境下的卫星星座、动态干扰在微波暗室内实现逼真映射,构造最大视场角为160的半实物抗干扰测试场景。仿真测试结果表明:暗室天线单元与实际场景下的卫星星座在角域关系下最大误差在高增益3 dB 波束宽度内,暗室模拟的动态干扰与实际环境下到达接收机的功率基本一致;最后实现了对多波束抗干扰接收机的测试,并通过干信比与有效载噪比的关系曲线说明了该方法能够在室内实现导航接收机测试环境的逼近模拟,并准确地测试出多波束接收机的抗干扰性能。