李亚秋 田晓迪 孙墨祺 周雷
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摘要:在当前的雷达无线通信领域中,抗干扰技术具有重要的地位,对于不同的应用场景,在实际使用过程中,需要进行有针对性的方案来解决,从而实现干扰抑制。将抗干扰抑制技术,应用于阵列雷达中使用,可以更加深入研究阵列雷达信号,并通过对抗干扰抑制和方向的研究,扩展了抗干扰算法。
关键词:阵列雷达;抗干扰算法;性能;探究
随着科技的不断发展,在信号处理技术方面,也得到了一定程度的发展,通过对相关理论的不断研究,使硬件技术得到了飞速发展,尤其是阵列信号处理技术,是当前信号理论研究的重点。通过相关技术的不断发展,该技术目前已经在多个方面上取得了一定成果,并广泛地应用于雷达和无线通信领域。由于阵列式信号处理,主要是应用于观测数据,并提取需要的信号和信息,所以在使用的过程中,很难避免那些有意无意的干扰,所以抗干扰技术,也是阵列信号处理中非常重要的研究内容。近年来对于干扰抑制方面的研究不断深入,所以许多学者加强了对相关理论的研究,通过抗干扰算法,可以起到有效的干扰抑制作用,同时获得良好的输出性能。
1背景分析
当前经济发展迅速,促进了科技的发展,在阵列信号处理技术方面,已经取得了一定成果。随着通信业的快速发展,这种技术被广泛地应用到通信领域中,而阵列信号的处理技术,主要是在观测数据中区提取信号,在这个过程中,会受到一些干扰。因此,抗干扰技术成为了阵列信号处理技术中,最为重要的内容。这种技术除了广泛地应用于通信业以外,也广泛地应用于阵列雷达领域中,主要是在抗干扰源中使用。在实际应用的过程中,信号环境有一定的复杂性,所以需要处理的数据较大,因为受到系统处理速度的影响,所以没有办法进行实时更新,因此都是采用批处理方式更新,这样的情况就会导致更新时间滞后的情况。如果干扰方向存在变化时,就会出现信息滞后情况,会导致数据信息失配,这些情况会使算法输出性能降低,从而使算法失效。在应用的过程中,期望的信号和相关参数,在一般情况下,很难精准获得,所以很容易存在估计误差,而期望的信号和导向量与真实导向量,会出现信息失配情况。如果干扰和噪声的协方差矩阵比较难获得,就会出现样本问题,因此要将信号优化。如果实际的期望信号,不能达到最优化,就会被干扰信号抑制,导致输出性下降的情况。因为目标参数具有不确定性,所以在信号传播时会有较大损耗,使得目标散射与多径情况出现,导致阵列误差的出现,从而存在一定的偏差。随着通信和雷达领域的发展,对无线电频谱需求不断增加,而移动设备呈现出爆炸式增长,使得频谱变的拥挤,在这样的形式下,只有运用更高的数据通信传播速率,才可以提供更好的服务。
2抗干扰算法和性能探究分析
2.1关于主瓣干扰抑制分析
目前在电子对抗领域中,关于主瓣干扰抑制的研究不断增加,所以很多学者认为,主瓣干扰抑制是通过理论研究和实验来验证的。
在传统的自适应波束方案中,没有形成针对主瓣干扰抑制的方案,所以当这种干扰出现在区域内,传统的算法只可以形成一定的抑制作用,同时也有一定的输出性能。如果干扰落入了阵列波束主瓣区域,传统的算法就不适用了,而且会导致电平升高和波束畸变情况出现,这样会导致直向偏移情况,使雷达虚警情况多发,从而影响目标检测的准确性。对于这些情况,可以运用大孔径的辅助阵列,来实现对主瓣干扰的抑制,给予最小的MSE准则和最大的SINP准则,来实现对主瓣干扰的抑制,并提出了基于特征投影结合的协方差矩阵方式,来重新构建算法,从而实现主瓣干扰抑制作用,并且也对这种算法的复杂度,进行了相应的改进。
2.2干扰方向和扰动时的零陷宽展算法研究
干扰方向在空域中,存在扰动和干扰抑制,而且这种情况是不能被及时处理的,如果运用传统的方案,是不能保证干扰的有效抑制,针对这一情况,就需要采用零陷展宽理论。这种算法的思路,主要是在保证期望信号可以有效接收的前提下,来展宽自适用的波束,从而使方向图没有缺陷。在自适用权的向量方面,如果不能实现时,需要进行更新处理,也就是干扰方向发生抖动的情况下,是不会出现缺陷的,实现了对方向扰动干扰的抑制。零陷展算法,在本质上可以归纳到CMT范畴内,这种方法的基本思想是,利用空间拓展来干扰信号,并运用协方差矩阵来加权。通过这种方法,可以求得自适应权量的扩宽干扰零陷,并且可以修正和降低零陷深度,使得阵列输出成为SINR,这种方法可以有效地事先零陷展。运用矩阵锥化的展宽零陷,可以对其他区域,采取二次不等式约束,实现对方向图的控制。
2.3关于稳健波束形成的研究
在实际应用过程中,由于非理想因素,可以造成期望信号失配的情况,这种情况会对系统产生重要影响,所以许多学者对些情况展开了研究,并且许多的方法,都进行了充分的验证和评估。在理论研究过程中,主要是以加权单位阵对角进行加载,这样可以提高波束的稳健性。通过对角加载技术,可以在适合的场景中应用,而且具有良好的性能,而这种方法在实际的变形中应用较多。但是在使用过程中,这种方法会受到信号强度影响,尤其是在低信噪比的条件下,在目标子空间与噪声子空间之间,非常容易发生交叉情况,从而引起输出性能的下降。所以许多学者针对这一情况,提出了最差性的优化稳健波束形成方法,运用导向的向量不确定性,进行导向向量建模,并运用相位旋转的不变性,来求的最适应的权值。并且通过标准的Capon波束形成方法,对这种约束的不确定性来建模,从而求出最优权的向量。而有的学者,通过扩展相关的技术,研究了这种稳健波束性成理论,这种理论虽然还有一定的不确定性,但是实际应用中,在目标导向向量方面使用,误差很大的情况是非常低的。
结束语:
结合全文,对相关的背景进行分析,针对阵列雷达的干扰和抑制问题进行了研究,并对相关的性能,进行了简单的探究。随着我国科学技术的不断发展,对阵列雷达的干扰问题,应当给予充分的重视,并研究相关的抗干扰算法,不仅可以有效优化雷达系统,也促进了通信业的健康发展。
参考文献:
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