改进的自适应旁瓣对消算法及性能优化方法研究
发布时间：2021-10-10 10:12
自适应旁瓣对消（ASLC）是利用信号处理技术来抑制从天线旁瓣进入雷达系统的干扰信号的技术。在自适应旁瓣对消系统中,当辅助通道内存在期望信号时,有可能会引起期望信号对消,影响抗干扰性能。另外,由于天线阵元位置误差和接受系统对信道的污染等众多原因,自适应旁瓣对消系统的通道间难免会存在幅相特性不一致性（即通道失配）。本文针对期望信号和系统幅相误差对自适应旁瓣对消系统的影响,对系统进行了改进和补偿。主要做了一下几个方面的工作:提出了在旁瓣对消系统的辅助天线引入阻塞矩阵,阻塞矩阵相当于期望信号方向上的陷波器,可以将期望信号滤除,通过阻塞矩阵之后再用维纳滤波器来估计主通道里边的干扰,这样相减之后就避免了期望信号的对消;采用基于特征空间的特征干扰对消器,将自适应权值约束在干扰子空间里,仿真发现这样既可以避免期望信号对消,还可以使得对消效果独立于干噪比,同时对消效果对快拍数的依赖性也大幅降低;讨论了对通道失配补偿的两种方法,即点频幅相误差校正算法和通道均衡算法,并且仿真分析了两种方法的校正效果;另外,本文还对自适应旁瓣对消系统中辅助天线位置的摆放形式做了仿真,发现了几种对消效果极差的摆放形式,可以为工...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
天线阵列示意图
图 2-2 自适应旁瓣对消器结构示意图假设 d ( t )为t时刻主天线接收到信号的采样电压，且( ) ( ) ( ) ( )T1 2, , ,NX t = x t x t x t L (2-6)表示t时刻辅助通道上的采用电压向量，下标N 表示辅助天线数，T 表示矩阵或者向量的转置。则有[ ]T1 2, , ,NW =w w wL(2-7)表示有 ASLC 系统得到的最优权矢量。辅助通道上信号由最优权矢值加权求和后于主通道信号相减，得到系统的对消输出为( ) ( ) ( )Hr t = d t W X t(2-8)上式表明对消输出是由主通道信号减去加权之后的辅助天线信号得到的。H 表示向量或者矩阵的共轭转置。旁瓣对消器选择辅助天线自适应权矢量使得主、辅通道对消后的输出功率最小，这里选用的是最小均方误差（MMSE）准则。最后得到最优权矢量为[18, 19]
图 3-1 改进的自适应旁瓣对消系统：考虑一个排列在 XY 平面内的矩形面阵，如图 2-1行列间距均为半波长。信噪比为 0db，有 3 个干扰源号入射方向为（90°，0°），干扰方向分别为（90°，40），辅助天线为 8 个。对消之后的天线方向图如图 3-2，(a)图为在辅助通道加入阻塞矩阵后天线的输出方向图，红圈分别代表三个干扰方向，零陷深度分别为-B（50°，50°）、-67.7 dB（60°，150°），期望信号方向)图为辅助通道没有加阻塞矩阵天线的输出方向图模式圈分别代表三个干扰方向，零陷深度分别为-74.56 dB°，50°）、-69.26 dB（60°，150°），期望信号方向增益，θ 和φ 分别为方位角和高低角。中可以看出，加入阻塞矩阵的对消系统能够在保持期望在干扰方向形成了非常理想的零陷。也就是说，新方，同时也避免了期望信号对消。而图 3-3 中，天线系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RLS算法的自适应噪声抵消系统研究[J]. 石鑫,李春龙,李昊. 电子测量技术. 2010(03)
[2]阵列天线阵元位置误差的校正算法[J]. 司伟建,吴秀月. 应用科技. 2009(01)
[3]在噪声抵消应用中自适应滤波算法性能的仿真比较[J]. 罗俊海,叶丹霞,李录明. 电子测量与仪器学报. 2008(04)
[4]基于抗交叉串扰自适应噪声抵消的诱发脑电信号提取研究[J]. 曾庆宁,李凌,刘庆华,尧德中. 生物医学工程学杂志. 2004(03)
[5]均匀线阵互耦条件下的鲁棒DOA估计及互耦自校正[J]. 王布宏,王永良,陈辉,陈旭. 中国科学E辑:技术科学. 2004(02)
硕士论文
[1]阵列信号处理相关技术研究[D]. 陈浩.南京理工大学 2008
[2]通道均衡在宽带数字阵列雷达中的技术研究[D]. 陈刚.电子科技大学 2008
本文编号：3428177
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
天线阵列示意图
图 2-2 自适应旁瓣对消器结构示意图假设 d ( t )为t时刻主天线接收到信号的采样电压，且( ) ( ) ( ) ( )T1 2, , ,NX t = x t x t x t L (2-6)表示t时刻辅助通道上的采用电压向量，下标N 表示辅助天线数，T 表示矩阵或者向量的转置。则有[ ]T1 2, , ,NW =w w wL(2-7)表示有 ASLC 系统得到的最优权矢量。辅助通道上信号由最优权矢值加权求和后于主通道信号相减，得到系统的对消输出为( ) ( ) ( )Hr t = d t W X t(2-8)上式表明对消输出是由主通道信号减去加权之后的辅助天线信号得到的。H 表示向量或者矩阵的共轭转置。旁瓣对消器选择辅助天线自适应权矢量使得主、辅通道对消后的输出功率最小，这里选用的是最小均方误差（MMSE）准则。最后得到最优权矢量为[18, 19]
图 3-1 改进的自适应旁瓣对消系统：考虑一个排列在 XY 平面内的矩形面阵，如图 2-1行列间距均为半波长。信噪比为 0db，有 3 个干扰源号入射方向为（90°，0°），干扰方向分别为（90°，40），辅助天线为 8 个。对消之后的天线方向图如图 3-2，(a)图为在辅助通道加入阻塞矩阵后天线的输出方向图，红圈分别代表三个干扰方向，零陷深度分别为-B（50°，50°）、-67.7 dB（60°，150°），期望信号方向)图为辅助通道没有加阻塞矩阵天线的输出方向图模式圈分别代表三个干扰方向，零陷深度分别为-74.56 dB°，50°）、-69.26 dB（60°，150°），期望信号方向增益，θ 和φ 分别为方位角和高低角。中可以看出，加入阻塞矩阵的对消系统能够在保持期望在干扰方向形成了非常理想的零陷。也就是说，新方，同时也避免了期望信号对消。而图 3-3 中，天线系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RLS算法的自适应噪声抵消系统研究[J]. 石鑫,李春龙,李昊. 电子测量技术. 2010(03)
[2]阵列天线阵元位置误差的校正算法[J]. 司伟建,吴秀月. 应用科技. 2009(01)
[3]在噪声抵消应用中自适应滤波算法性能的仿真比较[J]. 罗俊海,叶丹霞,李录明. 电子测量与仪器学报. 2008(04)
[4]基于抗交叉串扰自适应噪声抵消的诱发脑电信号提取研究[J]. 曾庆宁,李凌,刘庆华,尧德中. 生物医学工程学杂志. 2004(03)
[5]均匀线阵互耦条件下的鲁棒DOA估计及互耦自校正[J]. 王布宏,王永良,陈辉,陈旭. 中国科学E辑:技术科学. 2004(02)
硕士论文
[1]阵列信号处理相关技术研究[D]. 陈浩.南京理工大学 2008
[2]通道均衡在宽带数字阵列雷达中的技术研究[D]. 陈刚.电子科技大学 2008
本文编号：3428177
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3428177.html
