集中式MIMO雷达与相控阵雷达干扰抑制性能对比

针对传统相控阵雷达与集中式多输入多输出( MIMO)雷达的干扰抑制性能优劣问题,对集中式MIMO雷达与相控阵雷达的信干噪比和改善因子进行了对比分析,从理论上研究了两种体制雷达的干扰抑制能力并进行了数字仿真。仿真结果表明,与传统相控阵雷达相比,集中式MIMO雷达通过提升信干噪比输出增强了干扰抑制能力。     

一种有效多假目标干扰模拟方法及实现

针对相控阵雷达检测目标的原理,提出了一种可灵活设置轨迹,破坏相控阵雷达检测的多假目标干扰方法。文中通过建立假目标欺骗干扰分布的数学模型,利用数字储频模块来建立与雷达信号相参假目标干扰;并针对多假目标对相控阵雷达系统的干扰效果进行了评估。试验结果表明,采用这种干扰方法可以大大降低目标被发现的概率。     

MIMO波束成型系统的干扰对齐技术分析

干扰对齐IA(Interference Alignment)是一种新兴有效地干扰抑制技术,可以通过压缩干扰所占的信号维度,使系统获得最大自由度。文章搭建了3用户MIMO系统线性干扰对齐的应用模型,对经典干扰对齐算法、基于特征子信道的干扰对齐预编码矩阵优化方法以及分布式干扰对齐算法进行了性能分析。分析结果表明,基于特征子信道的干扰对齐预编码矩阵优化方法和经典干扰对齐算法适用于集中式通信环境,因利用了本信道信息,前者性能优于经典干扰对齐算法;分布式干扰对齐算法用于分布式环境,性能与经典干扰对齐算法逼近。     

多小区多用户MIMO系统干扰对齐的优化

多小区多用户MIMO系统中存在小区间以及小区内的干扰,传统方法提出的干扰对齐只针对2个小区或者小区内的干扰进行对齐,缺乏对小区间的干扰进行对齐处理.针对这一问题,提出了一种多小区多用户的干扰对齐优化方案,采用基于机会调制算法进行干扰对齐模式优化,不仅能够简化计算、提高量效率,而且能够消除多小区间和小区内的干扰,获得最佳的容量和多用户分集增益.     

集中式相参MIMO雷达抗有源干扰能力研究

针对集中式相参MIMO雷达的抗干扰能力进行了研究。分析了MIMO雷达的抗侦察截获、抗信号分选以及抗副瓣干扰能力,同时对比了传统相控阵雷达的抗干扰能力。基于雷达截获方程,对比了MIMO雷达与传统相控阵雷达主瓣/副瓣的抗侦察截获能力。分析了MIMO雷达发射正交波形合成信号的时空伪随机特性。对比了不同阵列构型的MIMO雷达对抗不同类型的副瓣干扰的能力。利用理论公式推导和仿真试验,验证了上述结论的正确性。      

正交波形MIMO雷达对发射杂散影响的改善

雷达在波形产生和传输过程中会产生杂散信号,这些杂散信号可能干扰雷达检测,产生EMI等。由于正交波形MIMO雷达各个发射通道的发射信号波形是正交的,而某些发射杂散对阵列是不相干的,因此不会产生阵列处理增益,从而就减小了对雷达本身及其他RF系统的干扰。本文分析了雷达发射杂散的信号模型,讨论了发射杂散对正交波形MIMO雷达和传统相控阵雷达的目标检测性能的影响,说明了MIMO雷达在减小杂散影响方面的性能优势。     

密集干扰环境下相控阵雷达资源管理优化研究

首先定义了多假目标干扰效果评估的三项指标,然后深入分析了有源多假目标干扰对相控阵雷达的任务调度和资源管理系统的干扰效果,在此基础上提出了相控阵雷达抗干扰的任务调度和资源管理优化方法,包括雷达任务合并、谨慎启用失踪处理,尤其是在确认和跟踪事件中不起始新航迹.最后利用相干视频信号仿真进行了验证.结果表明,改进后的方法可以有效提高相控阵雷达抗多假目标干扰能力.     

自适应数字波束形成在MIMO雷达中的应用

MIMO雷达是近几年来发展起来的一种新体制雷达,由于采用空间分集与信号分集技术,相对于传统相控阵雷达在目标检测及参数估计性能都有很大提高。文中主要研究MIMO雷达的系统的自适应数字波束形成算法,介绍了基于MIMO雷达的SMI自适应DBF算法,该算法有较好的性能,易于实现。针对于空间中的有源干扰,从自由度的角度讨论分析了MIMO雷达处理系统中自适应模块的位置问题。     

基于数据融合的MIMO雷达抗欺骗干扰算法

多输入多输出雷达与传统相控阵雷达不同,可发射多个相关或相互正交信号,因此可获得更优性能。欺骗干扰的功率需求低、干扰效果逼真,需研究针对其的抗干扰技术。MIMO雷达在面临非组网欺骗干扰时,使用多正交信号可导致欺骗式目标散焦,但在高干信比条件下,仍会存在虚警目标。提出了一种基于不同信号对间交叉模糊函数起伏不同的虚警目标消除算法。该算法基于遗传算法产生相互正交的二相编码信号作为发射信号,对不同编码信号的回波图像实施恒虚警检测,通过数据融合,对各图像中检测到的目标作相关处理并完成真假鉴别,彻底消除了雷达受到的欺骗干扰。分析了MIMO雷达面临欺骗干扰时的抗干扰效能。仿真结果证明该算法可有效抑制非组网欺骗干扰,对提高雷达抗干扰效能有重要意义。      

MIMO雷达的干扰研究

多输入多输出雷达采用了空间分集和频率分集技术,有效地克服了由于雷达截面积角闪烁带来的性能损失。文中介绍了MIMO雷达的工作原理,分析了对MIMO雷达有效干扰的两种方式:假目标欺骗干扰和分布式干扰,并对假目标欺骗干扰效果进行了仿真。仿真结果表明,只有对MIMO雷达中的所有雷达都进行干扰时,才能对MIMO雷达系统实现有效干扰。     

MIMO雷达目标角度估计技术发展

无线通信系统中的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术与雷达探测所结合产生的新体制MIMO雷达,在应对隐身目标和降低信号截获概率方面拥有着传统雷达无可比拟的优势。作为雷达目标空间位置的主要参数之一,角度估计的发展历程和现存问题值得关注。本文将对MIMO雷达的角度估计技术进行系统评述。首先,以MIMO雷达的作用原理和分类作为切入点,根据获取角度信息的方式,将现阶段使用较为广泛的MIMO雷达角度估计算法划分为搜索类、免搜索类、求根类以及子空间快速估计类四大类别。之后,全面介绍了当前各类MIMO雷达角度估计算法的应用原理,并重点分析、对比各自的优缺点。最后,以雷达测角理论工程化推进为向导,给出了MIMO雷达角度估计技术的未来发展趋势。     

Low complexity ordered successive interference cancelation detection algorithm for uplink MIMO SC-FDMA system

In mobile communication, the most exploratory technology of fifth generation is massive multiple input multiple output (MIMO). The minimum mean square error and zero forcing based linear detectors are used in multiuser detection for MIMO single-carrier frequency division multiple access (SC-FDMA). When the received signal is detected and regularization sequence is joined in the equalization of spectral null amplification, these schemes experience an error performance and the signal detection assesses an inversion of a matrix computation that grows into complexity. Ordered successive interference cancelation (OSIC) detection is considered for MIMO SC-FDMA, which uses a posteriori information to eradicate these problems in a realistic environment. To cancel the interference, sorting is preferred based on signal-to-noise ratio and log-likelihood ratio. The distinctiveness of the methodology is to predict the symbol with the lowest error probability. The proposed work is compared with the existing methods, and simulation results prove that the defined algorithm outperforms conventional detection methods and accomplishes better performance with lower complication.     

基于MIMO阵列的综合射频系统技术研究

综合射频系统集雷达探测、数据通信和电子干扰等多种功能为一体,显著提升武器平台在复杂战场环境下的生存能力和作战效能,是武器装备的重点发展方向。针对现有综合射频技术难以高效同时实现多功能等不足,提出构建基于多输入多输出(multi-input-multi-output, MIMO)阵列的综合射频系统。研究结果表明,通过充分利用MIMO阵列的空间自由度和波形自由度,基于MIMO阵列的综合射频系统能够同时实现多功能。将系统探测通信性能、反侦察抗干扰能力、兼容性等方面与传统综合射频技术进行对比,表明基于MIMO阵列的综合射频系统具有独特优势。对基于MIMO阵列的综合射频系统关键技术进行了梳理分析和展望。     

频率分集MIMO雷达信号优化设计

针对集中式多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)雷达扩展目标检测识别问题,提出将多频阵列(multiple frequency array, MFA)应用到集中式MIMO雷达中来实现频率分集,增加自由度,在频域基于互信息量(mutual information, MI)优化不同频带天线上的功率分配以设计信号,针对目标依据雷达功率分配情况施放干扰以避免检测识别的情况,雷达在杂波及干扰环境下再次优化信号功率分配,实现雷达认知功能。仿真结果证明,优化信号可综合噪声、杂波及干扰统计特性重新调整功率分配,可提高目标频域响应和目标回波间互信息量,为改善目标检测识别性能奠定基础。      

一体化电子战系统中连续波干扰抑制研究

在雷达信号和通信信号一体化电子战系统中,需要处理的雷达信号和通信信号在时频域都是重叠的,存在很强的时频耦合,给信号检测带来很大的困难。讨论了作为干扰的强通信信号对宽带雷达脉冲信号非协作检测的影响,提出了一种基于分数阶Fourier变换的干扰抑制方法。该方法利用分数阶Fourier变换对不同信号的时域聚集特性,在分数阶Fourier变换域滤除干扰,提高了信号的信干比,改善系统对宽带脉冲的检测性能,该方法对存在多个通信干扰信号时仍然适用。仿真结果表明,该方法对提高系统检测宽带雷达脉冲信号的性能是有效的。     

一种多输入多输出变换域通信系统的设计及其抗干扰性能研究

传统多输入多输出技术可以提高信道容量,但不能解决信号抗干扰问题;而变换域通信系统已经被证明是一种良好的抗干扰通信系统。通过引入变换域处理技术,提出了一种多输入多输出变换域通信系统(MIMO-TDCS),旨在突破传统MIMO系统的应用瓶颈。对其收发信机模型和抗干扰机制作了简要介绍,并通过仿真窄带干扰下的误码率性能,表明MIMO-TDCS是一种可靠的抗干扰通信手段。     

多小区多用户TDD MIMO下行链路干扰抑制预编码算法

针对多小区多用户TDD MIMO下行链路,提出了一种基于预编码的联合干扰抑制算法。首先,利用广义MMSE信道逆的QR分解设计预编码矩阵抑制下行链路的多用户干扰(MUI)。然后,从信号能量泄露的角度设计第二个预编码矩阵抑制小区间干扰(ICI)和残留的多用户干扰。该算法能够利用TDD MIMO信道的互易性,不需要用户端的反馈。在市区微小区组成的多用户TDD MIMO系统中的仿真结果表明,该算法能有效地提高系统容量和用户端平均信干噪比(SINR)。     

MIMO组合波谐波雷达技术研究

针对传统谐波雷达自身信号泄漏大、虚警高、信噪比低、弱目标检测能力差、电磁兼容设计严格、系统复杂等问题,提出MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)组合波谐波雷达技术。研究了MIMO 组合波谐波雷达工作原理,采用组合波接收方式,代替传统单发单收谐波雷达的二次谐波,建立了MIMO组合波谐波雷达信号模型,研究了MIMO组合波谐波雷达的成像原理及数字波束形成技术,并进行了仿真。仿真表明,MIMO组合波谐波雷达能够有效提高系统的隔离度,减少了系统设计的复杂度。利用了MIMO雷达的多自由度优势,有效提高了谐波雷达检测弱目标的能力。     

干扰背景下MIMO雷达部分相关信号设计

在干扰背景下,集中式MIMO雷达可以通过设计发射波形提高系统的输出信干噪比,然而优化后的波形通常会具有较高的自相关旁瓣,降低了接收机对弱目标的检测性能。该文提出一种干扰背景下MIMO雷达部分相关信号设计方法。该方法在兼顾发射信号峰均比(PAPR)的同时,在发射天线对正交恒模波形进行加权处理,并以最大化接收机系统的输出信干噪比为准则建立目标函数,给出一种基于拟牛顿法的连续优化算法求解目标函数,获得最优加权,使得系统的输出信干噪比得到提升。仿真结果表明,该方法能够有效地抑制干扰,并可自适应地将发射信号能量辐射向目标方向,提高系统输出信干噪比。     

集中式MIMO雷达多模式一体化波形设计

集中式多输入多输出（multiple input multiple output, MIMO）雷达系统基于波形分集优势，可灵活改变发射方向图形状和指向方向空间合成信号的特性，从而实现多种雷达工作模式。提出了一种集中式MIMO雷达多模式一体化波形设计方法，采用方向图模板拟合、模糊函数模板拟合以及通信波形拟合的方式优化不同方向上的合成信号，使其具有不同特性，从而在单脉冲时间内实现搜索、跟踪和通信功能。采用最大块增量优化算法对构造的恒模四次多项式优化模型求解。实验结果表明，该方法可以得到具有低旁瓣模糊函数的搜索与跟踪波形，并且满足通信需求。