跳频通信干扰抑制中的改进自适应对消技术

与传统阻塞式干扰对短波跳频通信的干扰相比,以通过侦查截获跳频的频率进行干扰的跟踪干扰方法对跳频的干扰更具有针对性。然而干扰信号的处理时间、干扰机与发射机接收机之间的距离等使得跳频信号与干扰信号存在时延。为解决以上问题,提出了一种基于二级最小均方(LMS)算法的自适应对消技术。同时,在理论分析的基础上重点对所提出的改进的LMS算法应用在FPGA平台上进行仿真实验。首先,通过Simulink仿真平台模拟有用跳频信号与干扰信号建立自适应算法仿真平台;其次,通过ISE软件仿真得到原始信号及抵消后的波形;最后,通过Matlab仿真得到抵消前后信干比数值。仿真实验表明该算法具有良好的抑制效果。     

应用于同频带全双工中的宽带自干扰射频抵消技术

针对同频带全双工通信系统存在的自干扰问题,设计完成了一款可集成的单天线同频带全双工自干扰射频抵消系统。同频带全双工系统最关键的问题是:收发机内部发射信号经过不同的路径反射后,通过天线耦合到接收端给接收机带来的强自干扰。由于干扰信号和接收信号位于同一频带内,传统的滤波技术无法将干扰信号滤除,基于正交矢量合成原理,所提可集成自干扰射频抵消技术采用单天线模式,通过自适应控制从发射机获取的两路正交参考信号幅值,合成与自干扰信号幅值相同、相位相同的抵消信号,最后在接收机的射频前端进行相减从而实现自干扰射频抵消。该方法摒弃了限制带宽的相移元件,使得抵消带宽不再严格受限,而且结构简单,易于片上集成,并且采用了自适应控制算法,使得系统工作的适应性更广。系统仿真结果表明,在60 MHz频带内,自干扰射频抵消比均大于41dB。     

基于间歇采样的SAR盲移频干扰研究

针对传统的移频干扰无法对抗调频斜率捷变合成孔径雷达(SAR)，而盲移频干扰由于采用全脉冲处理方式生成干扰信号，其在实际工程应用中面临收发同时带来的收发隔离问题；同时基于天线收发分时工作体制的间歇采样干扰存在干扰主峰始终滞后于真实雷达目标的问题，提出了基于间歇采样的SAR盲移频干扰．首先将SAR雷达信号进行间歇采样，其次将间歇采样信号分为两路，分别对两路信号进行频谱扩展，然后通过共轭相乘操作实现频谱压缩得到基于间歇采样的盲移频干扰信号．从间歇采样干扰出发，给出了对SAR间歇采样信号进行盲移频处理的干扰原理，建立了基于间歇采样形式的SAR盲移频干扰信号的数学模型，并进一步分析了进行盲移频处理后的间歇采样信号的干扰性能．理论分析和仿真实验证明，该干扰方法不需要提前获取雷达信号参数，能够通过调整盲移频干扰中频谱扩展阶数和延迟时间来调整间歇采样干扰产生的干扰主峰位置，使间歇采样干扰主峰超前于真实雷达目标，并且该干扰方法产生的干扰主峰保留了盲移频干扰的特点，干扰主峰的距离向位置不随雷达信号调频斜率的变化而改变，能够有效对抗调频斜率捷变SAR信号．     

ISAR基带干扰系统设计与实现

在逆合成孔径雷达(ISAR)成像干扰中,采用数字图像合成(DIS)技术的假目标欺骗干扰是一种重要的干扰样式。针对多个散射点图像模板的ISAR成像干扰中的干扰信号频率不十分精确和硬件实现较复杂的问题,采用改进的基于直接数字式频率合成器(DDS)的DIS方法,设计了一种ISAR成像基带干扰系统。该方法通过计算模板散射点延时、多普勒频移、散射强度等信息,生成基带干扰信号,然后作用到雷达信号上,最终达到ISAR成像干扰的效果。该ISAR成像基带干扰系统在Xilinx的Virtex-7系列现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现。测试结果表明,该系统设计正确,能够实现ISAR成像干扰,而且生成的干扰信号频率准确,硬件实现复杂度低。     

一种自适应抑制工频干扰的新方法

在电子测量系统中,被检测的信号有时叠加有某种周期信号的干扰,如最常见的工频干扰。这类干扰信号的频率若落在有用信号的频谱范围之内,用频域处理方法则很难将其单独消除。在这种情况下,自适应滤波技术是一种有效的方法,它能自动跟踪干扰信号的相位和幅值,使干扰成分得到有效抑制而不损害有用信号。本文在自适应技术基础上,进一步提出一种抑制周期信号干扰的新方法,即以自适应算法综合一组离散傅立叶级数（Discrete Fourier Series,DFS）,用以抵消采样序列中的周期性干扰。这种方法可应用于工业或生物医学测量系统中消除工频干扰和其他周期性或准周期性干扰。     

频谱重叠信号分离的循环平稳算法

利用信号的循环平稳性研究了分离频谱重叠信号的算法,并以直接序列扩频系统为例进行了性能分析.该算法在接收端设置了频移滤波器,以便同时利用信号的时间相关性及频谱相关性来实现信号的分离.通过对循环平稳性和频谱相关性的分析,得出了频移滤波器的结构并采用自适应算法确定多个频移分量的最优权值.仿真结果表明,该算法可有效分离频谱重叠信号,在大干扰功率时,误码率与时域滤波器和简单直扩系统比较均低约2个数量级.     

时频分析和Fisher聚类的转发式干扰抑制算法

针对雷达对抗中转发式欺骗干扰的抑制问题,提出了一种基于时频分析和Fisher聚类的干扰鉴别及抑制算法。通过STFT变换,分析并提取了回波与干扰信号的时频特性差异,在信号检测基础上,采用Fisher聚类法实现了干扰与回波的分离,并通过时频滤波实现干扰抑制。仿真结果表明,能有效对抗频移调制实时转发干扰,当干扰与回波处于不同时辨单元时,可直接滤除干扰信号,且对干信比不敏感;处于相同时辨单元时,可有效抑制干信比小于25 dB的干扰信号。     

数字电子电路空间干扰谐波噪声自动抑制方法①

为提高数字电子电路中空间干扰谐波噪声滤波能力,提出基于匹配滤波检测的数字电子电路中空间干扰谐波噪声自动抑制方法。构建数字电子电路中空间信号传递模型,采用空间频谱波束形成方法进行数字电子电路空间干扰谐波信号的自适应聚焦处理,提取干扰信号的相关功率谱特征量,采用自适应均衡降噪方法进行干扰信号的噪声分离,构建数字电子电路中空间干扰噪声信号的滤波模型,采用匹配滤波检测器实现对数字电子电路中空间干扰的信号滤波和检测,实现数字电子电路中空间干扰噪声的自动抑制。仿真结果表明,采用该方法进行数字电子电路中空间干扰抑制的输出信噪比较高,信号的滤波性能较好,提高了数字电子电路中信号准确传输和检测性能。     

时频交叠LFMCW信号的PAHT检测与频移分离

为有效解决时频交叠周期LFMCW信号分离的难题,首先提出一种基于周期AHT(PAHT)的检测算法,通过对匹配函数进行改进,有效积累截获到的交叠多周期能量实现高概率检测,然后将PAHT积累得到的强信号解线调,根据此时的频率分布特性近似量化频率,估计频率量化点与信号频率的偏离差值,再通过频移改善窄带频域滤波分离信号的效果;最后利用IFFT恢复信号,依次循环完成交叠强弱信号的分离。仿真结果对算法的检测效果和复杂度进行了分析,并在验证分离效果的同时采取了两种方法对信号的滤波质量进行了评价,验证了其在低信噪比下的可行性。     

基于信噪比的改进变步长LMS算法及应用

在无线直放站反馈干扰抵消的过程中,自适应滤波器的误差信号可以接收目标信号与残余回波的混合,是阻碍滤波器根据残余回波强度,快速调整抽头系数.利用误差信号的特点,给出了一种基于信噪比的改进变步长最小均平方(least mean square,LMS)自适应算法.该算法利用误差信号和滤波器的输出信号作为目标信号和反馈干扰信号的估计,根据目标与干扰信号的功率比值来调整自适应滤波器的步长.计算机仿真结果表明,该算法具有快速的初始收敛速率和较小的超量均方误差.在稳态情况下,对于干扰的突变能够快速地再次收敛,表明该算法在反馈干扰抵消方面的性能优于已有的算法.     

基于FRESH滤波器的DSSS系统窄带干扰抑制技术

为了减小基于时域线性预测干扰估计的DSSS系统窄带干扰抑制技术对有用信号产生的损伤,根据干扰环境下接收信号的循环平稳特性,提出了一种利用频移滤波器对干扰进行估计并将干扰抵消的DSSS系统窄带干扰抑制方法.该方法在对干扰进行估计时,既利用了干扰的时域相关性,又利用了干扰的频域相关性.理论分析和仿真结果表明,在强干扰环境下,接收信号的循环平稳性主要由强干扰决定.与传统时域线性预测方法相比,该方法对干扰估计的时平均均方误差更小,能够更精确地估计和消除频谱相关的干扰,减轻对有用信号的损伤,进一步降低系统的误比特率,因而具有更加优良的干扰抑制性能,特别在干扰较强或干扰频带较宽时,优势更加明显.     

一种基于FCGA的GPS自适应抗干扰算法

针对GPS卫星信号功率微弱易受干扰的特点,提出了一种基于浮点数编码遗传算法(Floating point number Coded Genetic Algorithm,FCGA)的GPS自适应抗干扰算法。首先分析了自适应阵的输出信号,给出了自适应阵方向图与加权矢量的关系式。然后根据线性约束最小方差准则,得到了一个有约束的多参量目标函数,并采用浮点数编码遗传算法对其进行了优化。最后为了验证该算法的有效性,以22单元改进的均匀圆形阵为研究对象,分别对自适应阵的方向图和输出信号干扰噪声比(SINR)进行了计算机仿真。结果证明,该方法能够在多个期望信号方向保持较高波束增益,同时在干扰信号方向形成很深的波束凹陷。在强干扰情况下,输出信号干扰噪声比SINR能够保持在定值附近,而不随着输入干扰功率的增加而降低,达到了抑制干扰的设计目的。     

基于Karhunen-Loeve变换的GPS弱射频干扰检测

干扰是无线电通信系统最大的威胁之一,干扰检测对于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号非常重要。为了检测GPS(Global Positioning System)信号中射频干扰,文章提出了一种新型的基于Karhunen-Loeve变换(KLT)射频干扰(RFI)的检测算法。通过GPS信号模拟器生成GPS L1信号,并在射频前端叠加射频干扰;再利用KLT对其数字中频信号进行分析和处理,得到相关矩阵(Toeplitz矩阵)的特征值,通过特征值重建干扰信号。经过仿真验证,该算法能够成功地检测出干扰信号,包括微弱的干扰信号。     

基于TD-NLMS的航空移动通信OFDM系统载波频率偏移消除

针对航空移动通信中时变的信道环境和多普勒频移造成的子载波间干扰(ICI),提出了一种时域自适应归一化最小均方误差算法(TD-NLMS)来消除航空移动信道正交频分复用(OFDM)系统中载波频率偏移引起的干扰.该算法首先对接收的时域信号进行频偏预估计和预补偿,然后对剩余载波频移进行消除.仿真结果表明:在航空移动信道环境中,新算法可以很好的对旋转相位进行补偿,与最小二乘算法相比,误码率性能有明显提高,可以实现对载波频率偏移的消除.     

核磁共振信号工频谐波的自适应滤除方法

针对核磁共振测量信号中的噪声,尤其是拉摩尔频率附近的工频谐波噪声干扰问题,
采用自适应滤波的方法进行噪声滤除,在自适应滤波去噪基本原理的基础上,对自
适应陷波滤波器的性能进行了仿真研究,并将该方法应用到实际采集到的核磁共振信号工频
谐波干扰的滤除中。研究结果表明,相对于传统的设计陷波滤波器去噪的方法,自适应陷波
器可自动跟踪干扰频率和相角,滤波后信号的失真小,通过包络拟合后,信号振幅和弛
豫时间的误差精度较高,可控制在5%以内,从而实现了工频谐波干扰的有效滤除。     

基于小波变换滤波算法的便携心电测试仪设计

针对在应用光电传感器检测人体脉搏信号时存在工频干扰和基线漂移的问题,提出使用自适应相干模板算法和小波变换算法,分别对工频干扰信号和基线漂移进行滤除,避免了单纯使用硬件滤波电路时的抗干扰能力差、不稳定、波形容易失真等问题,有效的保留了脉搏波信号中的生理病理信息.通过对微弱的脉搏信号进行提取、记录以及对SER值的分析,快速准确的得出人脉搏波的频率、幅值,客观的得出人体健康状况.     

一种新的扩频通信非平稳干扰抑制技术

提出用自适应多分辨正交变换(AHLOT)对扩频系统中的非平稳干扰进行跟踪并消除。与时域多分辨重叠变换(HLT)对时域信号的传统二进制非均匀划分不同，AHLOT根据非平稳干扰信号时频结构的时变特性，选择与干扰信号相匹配的最佳基函数，对信号进行自适应二进制非均匀分割，仿真结果表明，基于AHLOT的时频干扰对消器可增强接收机的鲁棒性，有效抑制时变非平稳干扰。     

海上风机结构工作模态识别的组合降噪方法

海上风机结构现场原型观测所获取的振动加速度信号中,往往混有大量的电磁工频、机组转频及环境噪声等成分,这些干扰信号处理不当易导致模态识别失真与产生虚假模态等问题.针对这一问题提出了基于自适应滤波与集成经验模态分解(EEMD)法的组合降噪方法.通过对测试信号采取滤波、分解、降噪及重组等过程可以更有效地降低各种噪声干扰,以完整地保留结构自身的振动信息;再利用随机减量法(RDT)和特征系统实现法(ERA)完成模态信息的初步识别,并结合振型分析等手段剔除虚假模态,实现准确提取海上风机结构工作模态参数的目的.该方法相比传统的降噪方法在噪声统计特征不足情况下具有更好的降噪精度和降噪效率,对基于实测信号获取风机结构工作模态信息有很好的工程应用价值.     

自适应移频变尺度随机共振在故障诊断中的应用

针对移频变尺度随机共振系统参数选择困难的问题,提出了一种基于时频指标的自适应移频变尺度随机共振算法.该算法选用了最高谱峰位置(频域)及过零间距方差(时域)作为优化目标函数,避开了以信噪比等为目标函数时需要预先知道目标信号确切频率的不足,能够自适应地获取最优系统参数,以最大信噪比检测出微弱周期信号.同时,由于移频变尺度随机共振的选用,该自适应算法突破了传统随机共振系统的限制,因此可以检测实际工程中的高频信号.仿真和故障诊断的工程应用结果表明,该自适应算法简单、易于理解,能有效地从强背景噪声中检测出高频微弱周期信号,具有较强的工程实用价值.     

基于杂波扩展的STAP投散射干扰方法

空时自适应处理技术(STAP)在机载预警雷达中应用广泛,对其干扰的研究具有重要意义.针对传统相干干扰方法采用主瓣对主瓣的方式截获雷达信号易被发现的问题,提出一种基于杂波扩展的干扰方法.干扰机位于雷达副瓣,截获雷达杂波信号而非直达波信号作为相干干扰信号的来源,采取投散射的方式实施干扰,实现对雷达的主瓣干扰.推导了干扰机接收到的雷达直达波和雷达杂波功率的计算公式,建立了杂波信号模型和干扰信号模型,通过仿真比较了干扰机接收到的雷达直达波和雷达杂波的功率,验证了截获杂波信号的可行性,与伪杂波干扰进行了仿真对比.仿真结果表明:相比于伪杂波干扰,该干扰方法对目标先验信息准确性要求较低,干扰后在方位和多普勒频率上均形成假目标,故该方法可行有效.