自适应阵列在直扩接收机中的抗干扰研究

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扩频技术具有较强的抗干扰能力,但在强干扰的场合,仅靠扩频增益有时不能对干扰进行有效的抑制,因此需要研究其它抗干扰技术。本文重点研究在直扩接收机中基于自适应阵列的空域抗干扰和空时域抗干扰技术,具体内容如下:1.研究了功率倒置(Power Inversion, PI)阵列空域抗干扰性能。重点分析了实现PI阵列的LMS算法与RLS算法的基本思想,研究了在不同干扰数目,不同干扰强度,不同干扰带宽等几种情况下的阵列的抗干扰能力。仿真结果表明:M元PI阵列最多可对抗的干扰数目为M-1;干扰越强,抑制干扰的效果越好;阵列只具有在空域分辨干扰的能力,对不同带宽的干扰不加分别。2.提出了采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法实现PI阵列的新方法。在收敛速度、收敛性能等方面对LMS算法,RLS算法和PSO算法三种算法进行比较。仿真结果表明:LMS算法运算量小,实现简单,但不能兼顾收敛速度和稳态误差;RLS算法收敛速度快,但运算量大;本文提出的PSO算法简洁,清晰,在收敛速度和运算量间做了折中。3.研究了空时自适应滤波抗干扰技术。空时自适应滤波同时具有空域滤波和时域滤波的优点,能同时对抗宽带干扰和窄带干扰。由于空时域相关矩阵维数较大,本文采用多级嵌套维纳滤波(Multi-stage Nested Wiener Filter, MSNWF)算法实现降维。仿真结果表明:采用M元阵列的空时自适应处理器能对抗超过M-1个干扰,并且能够实现对干扰来向和频率的分辨,因而能更精准的抑制干扰。
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