同时同频全双工阵列的复合干扰抑制技术研究

发布时间：2020-05-13 06:37

【摘要】：同时同频全双工阵列(FD-ARRAY)系统结合了同时同频全双工与数字波束成形两种技术,既能够有效提升系统的频谱资源利用效率,又能够使得系统具备阵列系统的优势,具有广泛的应用前景。在当前全双工技术方面的研究中,研究者主要关注自干扰抑制,未考虑存在强外部干扰的情形。因此,本文针对FD-ARRAY系统的干扰抑制技术展开研究,从而实现FD-ARRAY系统在外部干扰场景下的正常通信。在系统接收端,为同时抑制自干扰和外干扰,提出级联MVDR算法和联合MVDR算法,并通过分析其自干扰抑制性能和外干扰抑制性能证明了算法的有效性。接下来,针对非平稳环境给出了联合MVDR算法的递归最小二乘实现。同时,针对阵列系统中常见的导向矢量失配给出了稳健的干扰抑制算法,该算法能够有效地提升算法在导向矢量失配场景下的性能。在系统发射端,提出一种最小化耦合自干扰功率的发射波束成形算法,算法能够在保证主瓣方向恒定束宽、目标方向增益以及旁瓣区间响应约束的前提下,最小化接收端的自干扰信号功率。搭建了一个简易的全双工阵列系统,对接收端的干扰抑制算法进行了测试。测试结果表明,级联MVDR算法和联合MVDR算法均能有效地抑制自干扰和外干扰,其中对自干扰实现了 37.5 dB的抑制效果,对外干扰实现了 58.5 dB的抑制效果。
【图文】：

目标,自干扰,干扰抑制技术

自干扰信道存在动态变化时，基于离线自干扰信道证系统性能；而如果采用文献［７３，７５］中的接收端干扰性能带来极大的恶化，从而导致外部干扰抑制不完全，时域自干扰抑制的性能；在实际应用场景中，还存在法结构从而保证系统的稳健性。因此，在存在强外部统收发两端的干扰抑制技术非常有意义。逡逑目的和研宄内容逡逑ＦＤ－ＡＲＲＡＹ系统的复合干扰抑制技术展开研究，。主要分为两个部分：逡逑端数字域的干扰抑制技术展开研究，从而有效抑制，保证系统的接收性能；逡逑端的波束成形技术展开研究，在保证目标信号在发最小化接收端耦合的自干扰信号功率，从而提高收发发射

模型图,阵列,模型,阵元

图２．１邋ＵＬＡ阵列模型逡逑可以表示为逡逑５ｆ邋（0邋＝邋ｖ（ｔ）ｅＪ（２！ｒＬ，）基带信号的解析形式，以第１个阵元为参考阵元，其ｘｃ，ｉ（0邋＝邋＾（0（／）相对的延时，第ｍ个阵兀接收信号为逡逑＝邋ｓＡｔ邋＝邋ＴｎｙｌＫＬ，ｅＡ￣ｌｎｆ＂＾－ｌ）Ａ＾／／ｃ表不第ｍ个阵元接收信号相对参考阵兀接收窄带信号模型时，可以认为Ｖ（？－Ｔｊ？Ｖ（0成立，则＆？ｘｃｍ（ｔ）邋？邋ｖ（ｔ）ｅＪ２Ｋｆｃ，ｅＪ（￣１，ｒｆｅＴ＇＂）邋＝邋ｓｃ（ｔ）ｅＪ｛￣２，ｒｆｃＴｍ）ｘｅ（0可以表不为逡逑ｘｃ（ｔ）邋＝邋ａ（０，ｆｃ）ｓｃ（ｔ）为信号的导向矢量，表示为＝逦气…，逡逑足宽带信号模型时，不能简单地由式（２－７）近似
【学位授予单位】：中国工程物理研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN973.21

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