發(fā)布時(shí)間：2020-10-22 00:44

　　 通信自適應(yīng)抗干擾技術(shù)成為近年來全球關(guān)注的熱點(diǎn)和研究對(duì)象,當(dāng)今世界中很多領(lǐng)域里都普遍應(yīng)用該技術(shù)。如雷達(dá),無線通信,衛(wèi)星通信等等。在通信系統(tǒng)中,各類干擾信號(hào)會(huì)影響接收端信號(hào)的接收能力,諸如連續(xù)波干擾,窄帶干擾,寬帶干擾,掃頻信號(hào)干擾,脈沖干擾信號(hào)等等。干擾信號(hào)會(huì)嚴(yán)重影響目標(biāo)信號(hào)的接收并破壞通信系統(tǒng)的工作機(jī)制。所以對(duì)于通信系統(tǒng)來說,為了保證天線正常的接收信號(hào)很有必要徹底的消除干擾。這種情景下就要采用合適的干擾消除算法把干擾信號(hào)的強(qiáng)度削弱到可以接受的程度。本文主要研究分析了常見的通信系統(tǒng)抗干擾算法并在現(xiàn)有抗干擾算法的基礎(chǔ)上做出改進(jìn),提出了新的名為L(zhǎng)1范數(shù)線性約束最小均方算法(L1-LC-LMS)。新算法有很大性能上的提升,體現(xiàn)在收斂速度和削弱干擾信號(hào)強(qiáng)度等方面。論文在最后做了FPGA硬件方面的仿真。論文取得了如下的進(jìn)展:(1)對(duì)于抗干擾技術(shù)在國(guó)內(nèi)和國(guó)際領(lǐng)域的研究應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)研。并且把經(jīng)常遇到的干擾信號(hào)種類劃分,確定在具體場(chǎng)景下應(yīng)該使用的抗干擾技術(shù)的類型。(2)研究了不同類型天線陣列的導(dǎo)向矢量表達(dá)式,研究了空域自適應(yīng)抗干擾LMS算法(線性約束最小方差算法LCMV)及其改進(jìn)算法(L1-LC-LMS),對(duì)通信系統(tǒng)中接收端的窄帶干擾信號(hào)實(shí)現(xiàn)了消除抑制。論文對(duì)算法的干擾消除效果和收斂情況進(jìn)行了matlab仿真和分析,把原有算法和新提出的算法進(jìn)行性能對(duì)比。(3)推導(dǎo)和仿真了其它常見的自適應(yīng)抗干擾算法。例如快速分塊抗干擾算法和最小均方誤差算法(MMSE)等等。(4)在FPGA硬件仿真平臺(tái)上對(duì)線性約束最小方差算法(LCMV)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)并設(shè)計(jì)出完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對(duì)算法進(jìn)行模塊化劃分,包括頂層結(jié)構(gòu)和各個(gè)功能模塊,并完成了各模塊的行為仿真。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN973
【部分圖文】：

利用自適應(yīng)調(diào)零抗干擾算法對(duì)天線陣列各個(gè)陣元的權(quán)值系數(shù)在每一次迭代??過程中進(jìn)行調(diào)整。通過這種方式，天線陣列的整體抗干擾效果得到了改善。??圖２－１中天線陣列就是由傳感器構(gòu)成的。陣列中陣元的數(shù)量會(huì)決定天線??陣元的自由度。如果天線陣元的數(shù)量是Ｍ則該天線陣列的自由度是Ｍ－１，??所以天線陣列能形成的零陷或主瓣波束為Ｍ－１。選擇合適的陣元數(shù)量關(guān)系到??整個(gè)天線系統(tǒng)能抑制的干擾信號(hào)的數(shù)量。陣元的排列布置形式有多種選擇，??通常采用的有線性陣列，方形陣列和圓形陣列等。每種陣元都會(huì)產(chǎn)生不同的??輸入信號(hào)導(dǎo)向矢量。相鄰陣元之間的距離過大或者過小都會(huì)對(duì)信號(hào)抗千擾產(chǎn)??生影響，如果陣元間距比較小，信號(hào)之間會(huì)產(chǎn)生耦合現(xiàn)象，耦合現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致??天線方向圖在干擾信號(hào)的角度形成的零陷點(diǎn)寬度增大零陷的深度變淺，影響??對(duì)干擾信號(hào)的抑制能力。如果相鄰陣元之間的距離過大，則天線方向圖會(huì)出??現(xiàn)柵瓣。出于對(duì)這個(gè)因素的考慮，為了防止柵瓣和耦合現(xiàn)象的出現(xiàn)，通常我??們把陣元的間距設(shè)為入射信號(hào)波長(zhǎng)的一半。波束成形網(wǎng)絡(luò)由射頻模塊和數(shù)模??轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。它的功能有兩個(gè)

—４?ｘ??圖２－２四陣元均勾方形陣??建立如圖２－２的空間直角坐標(biāo)系，沒是信號(hào)的俯仰角，它的取值范圍是??０到９０度，是入射信號(hào)與ｘｏｙ平面的夾角。爐是方位角，它的取值范圍是０??到１８０度，是入射信號(hào)在ｘｏｙ平面的投影和ｘ軸方向的夾角。假設(shè)信號(hào)ｓ（ｔ）??從圖中所示的角度入射到均勻平面陣元中，對(duì)于第ｉ個(gè)陣元，它接收到的信??號(hào)是：??ｘｔ（ｔ）?＝?ｓ（ｔ）ｅＪ＾??－ｚ；?）＊（ｃｏｓ?０?ｃｏｓ?＾，ｃｏｓ?０?ｓｉｎ?（ｐ，ｓ＼ｎ０）］??＝?ｓ（ｔ）ｅ?Ａ?（２－１）??２，７Ｔ??ｊ——（Ｘｊ?ｃｏｓ?０?ｃｏｓ?（ｐ＋ｙｉ?ｃｏｓ?＾?ｓｉｎ?（ｐ）?．??—ｓ｛ｔ）ｅ?Ａ?ｚ．?＝?ｌ，２，３”．．Ｍ??式子中＇是天線陣列中第ｉ個(gè)陣元的橫坐標(biāo)

圖２－３四陣元均勻線陣??從圖中可以看到，入射信號(hào)為ｓ（ｔ），入射信號(hào)和ｙ軸夾角是沒，每一個(gè)陣元??
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本文編號(hào)：2850835