雷达旁瓣对消性能分析与实现

任何天线都有旁瓣,当雷达受到敌方强有源干扰时,进入旁瓣的干扰信号可以淹没主波束接收的目标信号,因而极大地影响了系统性能。为了有效地抑制干扰,在雷达中采用旁瓣对消技术实现空间上的自适应滤波,使来自天线旁瓣的干扰衰减到最小。接收通道的非零带宽和波程差、接收通道频率特性不一致等对旁瓣对消性能有影响。通过仿真对某雷达的旁瓣对消性能进行分析。     

自适应旁瓣对消产生的线性扫描雷达电轴偏移

本文分析了旁瓣对消系统应用于线性扫描跟踪雷达时所产生的电轴偏移,讨论了主和辅天线间距和辅天线元配置方式的影响。     

自适应旁瓣对消系统中的通道均衡技术

自适应旁瓣对消(ASLC)是雷达抗有源干扰的有效方法.它采用空间滤波技术,通过辅助接收通道在于扰方向形成波束图的零点,实现对干扰信号的抑制.但是通道间频率特性失配使主、辅通道信号产生去相关作用,导致对消性能大大下降,在通道中插入FIR均衡器,可以补偿各通道之间的失配,使对消比有较大幅度的提高.     

制导雷达自适应旁瓣对消研究

制导雷达中若使用常规自适应旁瓣对消方法,辅助天线中的期望信号会引起测角误差.如果不采取应对措施,雷达无法对目标进行有效跟踪.提出了一种改进的自适应旁瓣对消方法,该方法中的辅助天线方向图在期望信号方向形成了零点,因而能够消除由于辅助天线中期望信号的存在而引起的测角误差.理论分析和计算机仿真结果表明改进方法是有效的.     

自适应旁瓣对消在单脉冲跟踪雷达中的应用

跟踪雷达应用自适应旁瓣对消时辅助天线中的期望信号会引起测角误差,若不采取应对措施,雷达无法对目标进行有效跟踪。为解决此问题,提出了一种能消除由辅助天线期望信号引起的测角误差的方法。理论分析和计算机仿真结果表明此方法是有效的。     

机载脉冲多普勒雷达的自适应旁瓣对消实现方法

简要介绍了自适应旁瓣对消的基本原理。重点研究了自适应旁瓣对消在机载脉冲多普勒雷达中的工程实现方法,该方法打破了自适应旁瓣对消目前只能应用于采用低重脉冲重复周期的脉冲多普勒雷达的限制。通过对自适应旁瓣对消结果的分析,表明该方法完全能够满足现有机载脉冲多普勒雷达抗有源旁瓣干扰的需求。     

自适应旁瓣对消抗灵巧噪声干扰效果研究

目前对于自适应旁瓣对消系统能否抑制灵巧噪声干扰的研究尚无系统研究,导致了无法正确理解和运用灵巧噪声干扰。针对这一不足,通过理论分析和仿真实验相结合的方法对此问题进行了研究。首先讲述了开环旁瓣对消和灵巧噪声干扰的实现方法,其次从理论上定性分析了通道噪声的存在对于对消效果的影响,随后通过仿真实验定量分析了通道噪声影响对消效果的具体因素,归纳出了4点结论,为灵巧式噪声干扰和自适应旁瓣对消技术的理论研究和实际运用提供了参考。     

ASLC系统合成方向图与空间滤波响应

天线方向图是雷达系统天线辐射和接收特性的主要描述方式,根据天线方向图可以直观判断雷达的抗干扰特性。根据不同自适应旁瓣对消系统的工作特点,推导了其合成天线方向图计算模型,并给出了空间滤波响应的一般表达式。     

变极化干扰对广义旁瓣对消的影响

敌方实施变极化干扰时,自适应波束形成的最优权矢量失配,抗干扰性能急剧恶化,利用广义旁瓣对消模型,对变极化干扰引起的性能改变进行定量描述。首先利用广义旁瓣对消模型求解最优权矢量,接着引入变极化产生的幅度、相位相对改变量,阵列单元幅相扰动,然后计算共极化干扰和交叉极化干扰在不同采样数据权值下的性能改善因子。仿真实验表明,变极化干扰能有效影响自适应波束形成阵列,恶化性能改善因子,大信噪比间歇采样干扰尤为突出。     

全极化辅助天线对消极化干扰方法分析

针对雷达探测信号多为线极化而干扰信号一般为圆极化的特点,提出通过全极化辅助天线的主极化和交叉极化接收通道,将干扰信号从回波信号中分离,从而对主天线接收到的干扰信号进行对消的抗干扰方法。这一方法不受干扰信号极化方式的影响,除与雷达探测信号同极化的信号外,可对抗任何形式的极化干扰信号。分析了对固定极化干扰信号的对消效果,包括转发式干扰和压制式干扰,证明了方法的可行性。     

干扰抑制类生成式对抗网络

为进一步改善超低频频段的通信质量,在传统改进广义旁瓣抵消算法的基础上,提出新的超低频干扰抑制算法——生成式旁瓣抵消算法。该算法将人工智能研究热点之一的生成式对抗网络模型引入广义旁瓣抵消算法中,通过优化设计生成模型的网络结构及相关超参数,有效地解决了原算法存在的期望信号残留问题,为旁瓣抵消通道中的后级滤波算法提供了与主通道相关性更强的干扰参考信息,从而提高了算法对主通道干扰估计的准确性。为了验证优化后生成模型的有效性以及所提算法对不同类别干扰的抑制能力,在实验室环境下搭建实验平台,设计了多组对照实验。实验结果表明:优化后的生成模型具有较好的生成能力、较好的鲁棒性以及相对较低的运算复杂度；相比于传统改进的广义旁瓣抵消算法,所提算法进一步提高了信号带宽内的信干噪比。     

基于最坏情况下的稳健波束形成自适应方向图副瓣控制方法

针对最坏情况下性能优化的稳健自适应波束形成,提出一种自适应方向图的副瓣控制方法。该方法通过在副瓣任意区域设置多个二次不等式约束,对副瓣增益进行控制,从而可将方向图副瓣电平严格控制在期望值以下。该方法的优化模型可转化为凸二阶锥规划问题,利用内点法可有效求解实现。计算机仿真结果表明存在波束指向误差情况下,该方法既能获得指定的较低副瓣电平,又不带来干扰抑制性能的损失。     

Beam Pattern Synthesis Based on Hybrid Optimization Algorithm

As conventional methods for beam pattern synthesis can not always obtain the desired optimum pattern for the arbitrary underwater acoustic sensor arrays,a hybrid numerical synthesis method based on adaptive principle and genetic algorithm was presented in this paper.First,based on the adaptive theory,a given array was supposed as an adaptive array and its sidelobes were reduced by assigning a number of interference signals in the sidelobe region.An initial beam pattern was obtained after several iterations and adjustments of the interference intensity,and based on its parameters,a desired pattern was created.Then,an objective function based on the difference between the designed and desired patterns can be constructed.The pattern can be optimized by using the genetic algorithm to minimize the objective function.A design example for a double-circular array demonstrates the effectiveness of this method.Compared with the approaches existing before,the proposed method can reduce the sidelobe effectively and achieve less synthesis magnitude error in the mainlobe.The method can search for optimum attainable pattern for the specific elements if the desired pattern can not be found.     

多车通信系统中的同频电子干扰消除优化方法

在多接口多信道车联网多车通信系统中,由于车辆的自组织特性和路网网格的不均衡性,产生同频电子干扰,对电子干扰的滤波消除能提高多车通信的信道均衡性,降低误码率。传统方法采用自适应陷波方法实现同频电子干扰消除,无法在突变的载波频率下消除同频电子干扰,导致性能差的问题。提出一种基于自适应线谱增强的多车通信系统中的同频电子干扰消除优化方法。首先构建多车通信系统,引入一种信噪干扰比的观点,对同频电子干扰进行信号模型构建,根据信号比容易分离的特点,使得模型可分离性变强,结合变步长自适应线谱增强方法,实现信号的分离过滤。仿真实验结果表明,进行同频电子干扰消除抑制处理后的功率谱收敛到信号的真实频率附近,多车通信信号能从背景色噪声中有效检测出来,降低了多车通信系统的误码率,展示了较好的信道均衡和改善能力,性能优越。     

级联结构的阵列天线导航接收机抗干扰及多径抑制方法

阵列信号处理技术因其能够提供空域分辨能力已被广泛应用于卫星导航接收机领域以实现抗干扰和多径抑制。根据干扰和多径信号对导航接收机基带处理影响的不同提出了一种以数字相关器为界线划分的抗干扰与多径抑制两级处理结构:第一级处理在解扩前估计阵列接收数据的空时协方差矩阵,根据干扰信号功率远大于导航信号及噪声的特点利用子空间投影技术实现抗干扰;第二级处理在解扩后进行空间平滑解相干处理,利用基于Householder变换的广义旁瓣相消技术进行波束形成以实现多径抑制。理论分析和仿真结果表明,该级联处理技术能够有效地压制强干扰,并显著减小多径信号对导航接收机伪码测量的影响。     

一种新型的OFDM智能天线

根据自适应天线阵列理论,结合给定的参考波束的误差,引入虚拟干扰的概念,对目标波束图形状进行调整,提出一种新的可以应用于任意类型天线阵列的波束综合算法.应用提出的新算法,在主瓣和旁瓣位置都可以对波束进行有效的调节.最终获得阵列的最优权矢量,能够最小化目标波束图与参考波束图间的差异.理论分析与仿真结果表明,与现有的同类算法相比,该算法能更有效地获得与参考波束基本相符的波束.应用于OFDM智能天线系统时,对不同子载波频率上信号进行单独处理,利用该算法进行波束综合,能够在整个有效频段,使所有子载波上获得基本一致的阵列输出.