基于周期截断数据矩阵奇异值分解的干扰抑制技术

针对现有适用于单天线接收机的干扰抑制技术难以为周期调频(PFM)干扰和卫星导航信号提供足够分离度,导致消除干扰成分时卫星导航信号损伤较大的问题,该文提出一种基于周期截断数据矩阵奇异值分解的干扰抑制方法。利用调频干扰信号的周期性把分散在较大带宽的能量集中到重排数据中几个甚至单个频点;进而采用奇异值分解(SVD)将干扰与期望信号映射进不同的投影子空间以消除干扰成分。仿真结果表明该方法可以降低在剔除干扰时卫星导航信号损失,提升卫星导航接收机对抗宽带周期调频干扰的能力。     

卫星直扩通信系统干扰检测技术研究

提出一种卫星直扩通信系统的干扰检测方法,首先将时域接收信号构造为一个复矢量信号,接着对该复信号进行加窗快速傅里叶变换（FFT）,然后根据接收信号在频域上呈现的统计特性,估计出自适应干扰检测门限,谱线幅度大于干扰检测门限的谱线被认为是干扰信号的频谱,最后根据干扰信号的特性估计出该信号的频率、带宽和功率。理论分析和实验表明,该方法对于卫星直扩通信系统中的干扰信号具有很好的检测性能。     

联合时频分布和压缩感知对抗频谱弥散干扰

频谱弥散(SMSP)干扰是一种专门对抗线性调频脉冲雷达的有源欺骗干扰。针对SMSP干扰的抑制问题,该文根据该干扰的时频分布特性,提出一种联合时频分布和压缩感知的干扰抑制算法。该方法通过在时频域丢弃SMSP干扰信号,保留属于目标信号的时频点,并根据保留的时频点与雷达回波频谱间的线性关系,建立压缩感知最小问题求解模型并利用正交匹配追踪方法重构目标信号,实现对SMSP干扰的抑制。Monte Carlo仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种GPS接收机级联抗干扰方法

文章研究GPS接收机抗干扰技术,提出了一种级联抗干扰方法,利用变换域消除窄带干扰,然后用互谱度量方法消除剩余干扰。文章给出了变换域抗窄带干扰方法的一般流程;设计了变换域方法的核心部分频域处理算法。证明在接收信号频谱中,如果某一段频谱平坦或接近平坦,这段频谱就服从高斯分布,并可推出谱线的幅度服从瑞利分布。根据这个性质,提出频谱分段处理的方法,利用接收信号频谱均匀频段的统计特性进行窄带干扰抑制。通过列举空时联合处理方法说明其资源消耗和信号失真均大于本文提出的级联方法。仿真表明在有宽带干扰存在的情况下,使用本文提出的方法可以检测并消除窄带干扰。通过多干扰环境下的仿真,测得该方法的抗干扰能力比空时联合方法更好。      

基于调零天线的无人机抗导航干扰方法

针对无人机在卫星导航拒止环境下利用真实卫星信号导航定位的需求,提出一种基于调零天线的无人机抗导航干扰方法。首先,分析卫星导航压制和欺骗干扰的特点;其次,建立抗干扰模型,抗压制干扰的方法是使用调零天线零陷信号功率,抗欺骗干扰的方法是通过无人机特定的运动,计算位移得到的多普勒和载波跟踪环得到的多普勒之差,并与无人机运动变化进行对比,选定门限判定每颗卫星信号是否为欺骗干扰信号,标记并去除欺骗干扰信号;最后,在欺骗干扰信号和真实信号同时存在的情况下,利用基于Matlab的GPS软件接收机,半物理仿真验证欺骗干扰和抗欺骗干扰的效果,该方法达到了在压制干扰和欺骗干扰环境中利用真实卫星信号定位的目的,可应用于民用和军用卫星导航压制和欺骗干扰中。     

卫星导航用户终端多阵元抗干扰天线空间特性分析与研究

为解决卫星导航用户终端多阵元抗干扰天线缺少空间特性数据支撑、实际电磁环境因素考虑较少等问题，设计实现了基于功率倒置的空频自适应调零仿真算法，通过数学仿真和实际实验相结合的方式分析了不同干扰信号与导航信号间夹角、不同干扰信号间夹角、不同干扰信号来向以及超自由度干扰对多阵元抗干扰天线的影响。研究表明，抗干扰天线在抑制干扰信号的同时也会抑制附近入射的卫星导航信号；干扰信号不同来向对抗干扰天线影响较大；干扰源间夹角不同，输出的信干噪比也存在明显差异，在一定范围内，夹角越小，干扰效果越差；超自由度干扰条件下，多阵元抗干扰天线的抗干扰能力将严重恶化，干扰功率仅需达到抗干扰处理的启动门限，即能消耗多阵元抗干扰天线的自由度。     

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.     

卫星混合信号分离中的ICA应用技术

针对与卫星有用信号频谱相混叠的干扰信号不易检测识别的问题．本文提出一种利用独立分量分析（ICA）理论将有用信号与干扰信号分离的卫星干扰信号检测识别方法,并在Matlab中采用FastlCA算法对混合卫星干扰信号进行了仿真。仿真结果表明该方法能有效地将有用信号与干扰信号进行分离．为进一步采取相应抗干扰措施提供了依据。     

基于信号分离的GNSS干扰信号抑制

全球导航卫星系统广泛应用于军事、通信等多个领域，但导航信号容易受到空间中电磁干扰的影响，造成性能严重下降。文中基于信号分离的方法研究了欠采样情况下的干扰抑制问题，通过对干扰信号幅度调制信号的分解构建了稀疏观测模型，利用稀疏贝叶斯学习实现对干扰信号的重建，进一步从接收信号中剔除重建的干扰信号，得到干扰抑制后的导航信号。仿真结果表明：文中所提方法能够有效抑制导航信号中的干扰，提升导航信号的质量，在欠采样情况下该方法仍然具有较好的干扰抑制性能。     

卫星导航接收机的抗干扰技术分析

介绍了卫星信号可能的受干扰形式,并从卫星星上抗干扰技术和地面抗干扰技术2个方面介绍了抗干扰措施。提出了能够有效抑制干扰的抗干扰技术——频域滤波和空时滤波级联技术,通过频域的干扰抑制处理和空时滤波2个方面详细分析了该技术抑制干扰的特性。针对四元阵天线接收机方案进行了仿真,仿真结果证明了该技术在卫星接收机中应用能够有效的抑制干扰。     

宽带干扰背景下的多阵元卫星导航信号模拟

近年来全球导航卫星系统(GNSS)抗干扰技术逐渐成为研究热点,在抗干扰研究中,宽带干扰背景下的多阵元卫星导航信号模拟发挥着至关重要的作用。为了提高抗干扰研究效率,通过Matlab模拟的方法研究了卫星导航软件接收机入口数字中频信号的模拟问题。根据信干噪比进行功率控制,分别对卫星导航信号、干扰信号和噪声信号进行建模,计算阵列天线带来的延时,最后模拟了宽带干扰背景下阵列天线的卫星信号并设计了图形用户(GUI)界面。在模拟完成后,将信号输入到抗干扰算法的研究系统进行测试,解决了抗干扰研究中复杂的干扰信号源模拟问题,提高了抗干扰研究的工作效率,同时验证了本研究的实用性和正确性。     

抗干扰GPS接收机中角度、频偏和时延的联合估计及跟踪方法

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System ,GNSS）应用广泛，但是卫星信号很小，容易受到干扰。传统的使用功率倒置的方法使用空时级联的方式，只能对所有导航卫星形成一个波束，限制了干扰的抑制性能。本文以GPS为例，提出了一种基于空时联合处理的多天线抗接收机的结构。在捕获阶段，先利用子空间分解求出干扰空间，进行投影后利用GPS信号结构实现角度和小数倍频偏的联合估计，从而分别对每颗卫星做波束形成，提高了干扰抑制能力。在跟踪阶段，在单天线跟踪环路的基础上增加角度跟踪环路，实现同时对角度、频偏、时延的跟踪。与已有的基于空时联合处理的方法相比，本文方法在不降低性能的前提下降低了实现复杂度。数值仿真结果表明，捕获阶段角度估计性能得到了提升，捕获概率增大，抗干扰能力也较传统的功率倒置方法有了大幅提升。      

关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究

在卫星导航日益普及的情况下,用户对于接收机终端的安全可靠性以及抗干扰能力有了更高的要求。当前,研发射频电路板的环节,防止干扰信号与射频电路需接收处理的信号混合,有效地减少系统受到的电磁干扰成为不断提升产品经济效益的关键技术。如果不能良好地削弱干扰信号,那么在处理射频电路信号期间会引发诸多问题,降低产品的可用性。鉴于此,文章分析了北斗导航射频电路抗干扰设计方法,为实践工作提供有价值的指导。     

纹理异常感知SAR自监督学习干扰抑制方法

面对日渐复杂的电磁干扰环境,合成孔径雷达干扰抑制已成为亟须解决的难题。现有主流合成孔径雷达非参数/参数化干扰抑制方法,严重依赖干扰先验和强能量差异,存在计算复杂度高、信号损失严重等问题,难以满足对抗日益复杂的干扰的需求。针对上述问题,该文提出一种基于纹理异常感知的SAR自监督学习干扰抑制方法,利用正常雷达回波与干扰的时频域纹理差异性特征克服干扰先验的约束。首先,构建了一种干扰时频定位网络模型Location-Net,对雷达回波时频谱进行压缩重构,根据网络的重构误差对干扰进行时频定位;其次,针对干扰抑制损失问题,构建了一种信号修复神经网络模型Recovery-Net,实现对干扰抑制后回波信号损失修复。相比传统方法,所提方法克服对干扰先验的需求,可有效对抗多种复杂干扰类型,具备较强的泛化能力。基于仿真和实测数据的抗干扰处理结果,验证了所提方法对多种有源主瓣压制干扰的有效性,并通过与3种现有抗干扰方法进行对比,体现了该算法的优越性。最后,对比了所提神经网络与主流轻量化神经网络的复杂度差异,结果表明设计的两个神经网络计算复杂度更低,具备实时应用前景。      

短基线收发分置频域协同波形设计方法

多节点收发分置系统通过波形在空时频能等多域进行协同工作,能够提供相比单雷达更多的抗干扰自由度.该文针对抗多主瓣干扰问题,提出一种基于两部短基线收发分置系统的频域协同波形设计方法.首先,利用基于MM原理的近端乘子法(MM-PMM)算法,优化设计具有局部良好自相关电平的窄带探测信号;接着,依据窄带探测信号脉间频率跳变特点,...     

一种基于机器学习的卫星重叠隐蔽通信方法

针对传统卫星重叠通信中单个掩护信号带宽以及功率容限不够的问题,利用卫星转发器频谱环境中多个掩护信号提出了一种频域分割-子谱功率控制联合优化的多掩护信号重叠通信方法,建立了隐蔽通信信号传输性能和隐蔽性能的双目标优化问题,信关站侧采用感知的历史频谱数据训练生成支持向量机回归预测模型,用来预测不同转发器频谱环境下隐蔽信号的通信性能和隐蔽性能,并将训练好的预测模型下载到通信终端;终端侧利用双目标背包算法将支持向量机回归预测模型预测的隐蔽信号的通信性能和隐蔽性能作为价值因素、掩护信号个数作为背包重量来选择转发器频谱环境中的掩护信号,并且求解出隐蔽信号的频域分割和子频谱的功率控制参数,从而实现终端通信信号隐藏在卫星转发器的频谱环境中的目的。     

一种导航信号频域干扰抑制方法及其FPGA实现

针对双频导航接收机在导航战中面临的窄带干扰问题,提出了一种频域抑制压制式窄带干扰的方法,并把该方法应用在军用导航接收机中提高导航系统的抗干扰能力。介绍了基于快速傅里叶变换的干扰抑制算法,并对频域干扰抑制方法进行了加窗、混叠、数字自动增益控制处理等设计处理;考虑实际工程应用情况,在较小资源占用的前提下完成了现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)工程实现。将实现的频域抗窄带干扰工程移植到接收机基带中,完成了抗干扰试验,验证了其抗干扰性能,为导航接收机系统双频抗窄带干扰提供了理论和实际工程应用参考。     

应用于卫星导航终端抗窄带干扰的信号加窗方法研究

卫星导航终端是通过对接收信号频谱进行干扰检测、判别置零,实现窄带干扰抑制。然而,在接收信号时域离散化过程中会对离散信号序列产生截断,这在时域上表现为离散信号加上一个矩形窗。该时域截断会导致信号频谱泄露,造成信号频谱检测和判别置零的有效性下降,降低终端抗窄带干扰能力。文中通过研究并选择合适的离散信号加窗函数,抑制信号旁瓣减少频谱泄露,提升系统抗窄带干扰能力。研究表明:不论是在大干信比(100 dB)条件还是小干信比(40 dB)条件下,凯撒窗性能都优于传统的矩形窗。