卫星导航增强系统中一种天线阵抑制多径方法研究

本文对卫星导航增强终端的天线阵多径抑制方法展开研究,设计多相关器数字接收机结构.天线阵各阵元接收信号数字化后,在导航接收机的每个通道内,相关处理出各阵元接收该通道跟踪卫星的载波相位,进行相干信号二维来波方向估计、数字波束形成,跟踪相应卫星信号,抑制其多径.本文研究分析了立体阵来波方向估计方法,及立体阵估计相干来波方向的去相干方法.电偶极子组成立体天线阵——球体阵,接收相干来波,体积小,结构紧凑.X,Y,Z轴三个线阵分别采用前后向平滑技术去相干,组成去相干后的接收数据相关矩阵,用MUSIC方法估计出相干来波的二维方向,不需要对估计出的来波方向进行匹配.结合卫星直达信号来波方向的导航电文处理结果,确认多径的来波方向.本文仿真中用估计出的卫星直达信号来波方向和多径信号来波方向形成权值,使天线阵波束形成指向卫星直达信号方向,零陷指向多径入射方向,抑制多径干扰.     

统一扩频测控系统接收信号处理技术

统一扩频测控体制的多飞行器测控系统应用自适应天线数字多波束形成 技术对目标实施跟踪和测控。采用恒模降列和自适应信号对消器估计出各个信号的波达方向（DOA），应用最小干扰噪声功率判据获得最优加权向量。为了提高天线系统的处理增益，用最优加权向量形成波束，有效地消除多址干扰的影响。波束形成处理器得到的相对相位偏移向量用于上行遥控信号分时发送时，形成对指定目标的高增益波束。对恒模阵列和自适应信号对消器估计获得的导向向量用于数字多波束形成的性能进行了仿真研究。     

宽带CDMA系统上行链路天线阵列信号到达角估计

在多径时变信道环境中研究宽带CDMA天线阵列接收机基础上，应用MUSIC和二阶ESPRIT算法进行阵列信号最强径到达角估计，同时，提出了一种基于阵列收敛条件的导频辅助到达角估计算法，该算法利用自适应阵列收敛条件下正确跟踪期望信号方向的特点，搜索信号最强接收方向，并可将结果直接应用于下行链路波束成形权重计算，仿真结果表明，提出的导频辅助到达角估计算法与MUSIC和二阶ESPRIT算法相比，估计精度有较为明显的提高。     

CDMA移动用户多径时延的盲估计

提出了一种将MUSIC算法推广应用于CDMA移动台进行多径时延估计的新方法。该方法结合用户的特征序列,不需要导频信号,直接对接收的用户信号进行时延估计,为处于小区边界的用户同时利用几个基站发射的信号实现多径分集、改善性能创造了条件。     

波束形成算法指向误差时的稳健性研究

为有效克服期望信号方向存在指向误差而导致的阵列流形向量失配的问题,提出了一种基于支持向量回归机的波束形成方法.该方法在分析线性约束最小方差波束形成器的基础上,将支持向量机的损失函数引入到线性约束最小方差波束形成器的最优化问题中,从而使基于结构风险最小化原理的支持向量回归机算法与波束形成算法相结合.通过MATLAB仿真实验,在没有失配的理想情况和期望信号存在方向向量失配的情况下,选取不同的支持向量机参数以及信噪比,分析对2种损失函数的基于支持向量机的波束形成算法.仿真实验结果表明,该算法在期望信号方向存在指向误差时,依然能够保持较好的系统输出信噪比,具有一定的稳健性.     

DS-CDMA系统自适应天线波束形成技术及波达方向估计方法研究

基于空间变步长搜索算法提出了一种适用于DS CDMA系统的自适应波束形成及波达方向估计的改进算法。由于利用了DS CDMA系统已知用户扩频码这一特点,因此算法的正确率更高。理论分析和仿真结果证明了该算法的正确性。     

室内CDMA用户定位方法研究

提出了一种基于最大似然（ML）法和最小二乘（LS）法的室内CDMA用户定位方法，根据CDMA信号模型和多径信道模型，估计室内用户信号到达已知位置的参考点的幅度衰减系数，然后根据室内传播损耗模型得到用户与参考点的相对距离，再利用参考点位置对用户进行定位，由于参考点可以为固定接收机或已被定位的室内用户，因此本定位方法还适用于多跳通信，本定位方法算法简单，但模拟结果表明却具有较高的定位精度。     

存在指向误差情况下的低旁瓣自适应波束形成

针对确定自适应阵列系统,在传统的线性约束最小方差(LCMV)波束形成算法基础上提出一种在期望信号方向估计有误差的情况下,能减小指向误差的低旁瓣自适应波束形成算法,该算法运用波束保形函数,集中主瓣波束,抑制旁瓣波束,提高了阵列输出的信干噪比(SINR),计算机仿真结果验证了算法的有效性和优越性。     

基于子空间跟踪的盲空时多用户检测

针对天线阵同步CDMA系统,运用子空间方法,提出多径条件下空时盲多用户检测方法.用FSYAST子空间跟踪方法来自适应估计信号子空间,同步多径天线阵列系统的信道参数采用Kalman算法自适应估计.仿真结果表明,提出的盲空时多用户检测器性能优于其它子空间多用户检测器.     

智能天线的MUSIC算法研究

智能天线系统是具有自适应信号处理能力的天线阵列,利用数字信号处理技术对多个不同的用户产生多个空间波束,每个波束各自自动地对准不同用户的来波方向,把零陷方向对准干扰方向,从而消除多址干扰,提高移动通信系统的性能。智能天线应用的一个关键问题是对用户的入射角度进行估计,即波达方向(DOA)估计问题,MUSIC算法是DOA估计的一种,是利用输入协方差矩阵的特征结构,具有高分辩能力的多重信号分类技术。通过对MUSIC算法的仿真,验证了MUSIC算法具有稳定、高分辨、高精度和计算量较小的优点。     

A cumulant-based beamforming algorithm for CDMA frequency-nonselective fading channel

A cumulant-based beamforing technique for synchronous CDMA system with decorrelator is presented. With decorrelating detector the proposed algorithm has the advantages that the steering vector of desired user's can be estimated independently by eliminating all the other resolved signal interferences. Furthermore employing cumulant-based signal processing technique the steering vector of the decoupled signals can be estimated blindly. Simulation results show that the cumulant-based beamformer demonstrates excellent performance.     

智能天线中一种抑制干扰的波束形成算法

提出了一种新的用于智能天线中极大抑制干扰的波束形成算法，在干扰信号的导向矢量矩阵的零空间内，经过正交基矢量的线性组合，用最小二乘法求得最接近期望信号导向矢量、并同时对各个干扰信号零陷的权值。与MVDR算法相比，本算法对干扰的抑制更加有效。     

跳/扩频测控信号自适应波束形成方法

为解决跳/扩频测控中阵列天线设计所面临的信号频带宽、空域范围广、干扰强度大等问题,将线性约束法与二阶锥规划方法相结合,得到能够同时满足频率不变、方向不变的波束形成算法.利用二阶锥规划将波束形成器的设计转化为给定频率响应的FIR滤波器设计,针对用于宽带波束形成的FIR滤波器的非线性相位特点,采用最小均方误差准则,使所设计FIR滤波器的频率响应逼近于期望滤波器.通过增加约束条件,使不同空间指向的主瓣宽度基本保持不变,并在干扰方向形成宽零陷来有效抑制宽带干扰.仿真计算表明,在跳/扩频信号的工作频带内,波束方向图能够保持很好的频率不变特性,且在±60°范围内波束方向图的主瓣束宽、增益、零陷与参考波束基本保持一致,能够更好地满足航天测控任务对阵列天线的需求.     

一种基于对角载入的鲁棒MVDR波束形成算法

当信号方向向量精确已知时,传统最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成算法具有较好的分辨率和抗干扰能力.在实际通信环境中,由于外部环境、天线阵列以及采样协方差矩阵的估计误差等因素的影响,导致传统MVDR波束形成算法的性能急剧下降.针对这一问题,本文提出了一种新的基于对角载入的鲁棒MVDR波束形成算法.该算法考虑信号方向向量的偏差对MVDR算法性能的影响,并在最大允许偏差范围内导出最优的权重向量,有效地抑制了偏差对输出性能的影响,具有很强的鲁棒性,从而能够适应复杂的通信环境;同时该算法采用递推算法避免矩阵求逆,降低了计算复杂度,便于工程实现.仿真实验表明,与传统MVDR算法相比,所提算法具有更好的输出性能。     

A Blind Adaptive Jamming Canceller Using Antenna Array for GPS Receiver

Traditional beamformers need to know the incident angle of the desired signal leading while its ability to handle interference is limited. In this paper, the constrained steer vector of linearly constrained minimum-variance (LCMV) beamformer is modified to make sidelobe null to direction of powerful jammer. In addition, the state-space concept is used to describe the anti-jammer filter, and Kalman filter algorithm is deduced by building the observation model and measurement equation. The new method is more efficient on computation and more robust to survive environment with large scale variation in interference strength. Finally, simulation results shows that the new approach can form the null with its depth in proportion to power in direction of jammer, and has steady convergence process. The novel method can effectively improve the signal-to-jammer-plus-noise power ratio (SJNR) of GPS signals to make the correlation peak easy to track.     

一种使用MUML-CMVDR接收机的SIMO CDMA系统

提出了一种使用基于多用户MIL估计,可以抑制多址干扰(MAI)、符号间干扰(ISI)和噪声的带限制条件的MVDR接收机(MUML-CMVDR Receiver)的SIMOCDMA系统．给出了SIMO CDMA系统模型和CDMA多用户、多径的信道模型,用ML方法进行信道参数估计,然后利用估计到的信道参数给出了分部加权和整体加权2种CMVDR接收机．进行了系统模拟,并对分部加权和整体加权2种MUML-CMVDR接收机的性能、SIMO CDMA系统和其它系统的性能分别进行了比较。     

完全互补码CDMA系统的性能仿真

为了减小直接扩频CDMA系统中各用户的多址干扰,研究了一种特殊的扩频序列--完全互补码.介绍了完全互补码的概念和性质,给出了一种完全互补码的生成方法,提出了一种新的扩展完全互补码的方法,讨论了基于完全互补码的CDMA系统模型.对该模型在加性高斯白噪声信道和瑞利衰落信道中的性能进行了仿真,并与基于Gold序列和m序列的CDMA系统的性能进行了分析比较.结果表明,基于完全互补码的CDMA系统具有很好的抗多址干扰性能.     

基于Capon的CSB sin-FDA稳健波束形成

针对抑制与目标位置接近的干扰过程中,MVDR波束形成器在阵元数较大、导向矢量失配情况下出现的主瓣畸变问题展开分析.在CSB sin-FDA接收阵列结构代替ULA-FDA接收阵列的基础上,通过RCB算法对存在误差的估计导向矢量进行修正,计算修正后的最优权矢量.仿真验证了本文方法与基于PA的MVDR波束形成器,基于FDA-BFF的MVDR波束形成器相比,在导向矢量失配时的性能优势.      

OFDM系统下基于MBER准则的自适应波束形成器

宽带无线通信系统采用正交频分复用(OFDM)调制和智能天线技术来克服限制系统容量的符号间干扰(ISI)和同信道干扰(CCI).在OFDM调制技术下,针对数字通信系统传输中最主要的性能参数之一误比特率(BER),研究了基于最小误比特率(MBER)准则的自适应波束形成器.与现有的基于最小均方误差(MMSE)准则的波束形成器相比,MBER自适应波束形成器直接最小化OFDM系统的BER,保证了信号传输的有效性,提高了系统性能.仿真实验表明,基于MBER准则的自适应波束形成器比基于MMSE准则的波束形成器能更好地接收期望用户的信号,系统的BER更低.     

新型CDMA抗多址干扰接收机的结构及性能

针对传统CDMA通信系统存在的多址干扰问题,提出新型CDMA接收机的数学模型,分析了在混合噪声环境下,这种接收机的解调特性、误码率及渐近效率,由此导出新型接收机的结构及算法使得系统具有抗多址干扰能力,从而使系统的容量极大化。