文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
文章編號(hào): 0258-7998(2012)10-0092-04
在自適應(yīng)陣列處理中,,由于多徑效應(yīng)或智能干擾的存在而使期望信號(hào)與干擾相干,,直接應(yīng)用常規(guī)波束形成器會(huì)引起期望信號(hào)相消,使波束形成性能急劇下降[1],。因此存在相干干擾時(shí)的自適應(yīng)波束形成技術(shù)已引起人們廣泛的關(guān)注,。在相干信號(hào)環(huán)境下,根據(jù)不同的應(yīng)用情況,,陣列信號(hào)的處理準(zhǔn)則[2]有三種,,第一種準(zhǔn)則是把期望信號(hào)和與之相干的干擾信號(hào)有效組合起來,使陣列輸出信干噪比達(dá)到最大,;第二種是約束期望信號(hào)方向增益恒定,,而使得干擾加噪聲的輸出功率最小,;第三種是在約束期望信號(hào)增益恒定的基礎(chǔ)上,,不管干擾是否與期望信號(hào)相干,均約束干擾信號(hào)增益為零,,并使得干擾加噪聲的輸出功率最小,。參考文獻(xiàn)[3]利用第一種準(zhǔn)則,使方向圖在期望信號(hào)與相干干擾信號(hào)方向均形成峰值,,導(dǎo)致期望信號(hào)淹沒在相干干擾中,,不利于接收。參考文獻(xiàn)[4]提出自適應(yīng)加權(quán)空間平滑算法(AWSS),,通過虛擬波束形成,,自適應(yīng)形成子空間的權(quán)值,陣列接收效果較好,,但它沒有使用對(duì)角加載,,因而當(dāng)期望信號(hào)方向估計(jì)有誤差時(shí),,性能嚴(yán)重惡化。參考文獻(xiàn)[5]的多約束方法(MCMV)利用第三種準(zhǔn)則,,對(duì)相干干擾施以強(qiáng)制零陷約束,。該方法因信號(hào)方向角估計(jì)誤差敏感,稍有偏差,,性能便急劇下降,。參考文獻(xiàn)[6]提出的輔助變換方法(CTMV),利用第二種準(zhǔn)則,,通過非強(qiáng)約束的方式,,用一個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣來預(yù)處理接收數(shù)據(jù),去除期望信號(hào),,保留相干干擾不變,,陣列接收效果較好。由于其對(duì)非相干干擾未進(jìn)行任何處理,,所以性能改善有限,。最近提出的一種基于不確定集約束的穩(wěn)健波束形成方法[7],通過對(duì)一定范圍內(nèi)的期望信號(hào)及相干干擾加以約束,,穩(wěn)健性,,但是不確定集即角度范圍不容易確定,。本文提出一種輔助變換類算法(ICTMV),,利用第二種準(zhǔn)則,設(shè)計(jì)的變換矩陣對(duì)期望信號(hào),、相干干擾和非相干干擾信號(hào)三者都進(jìn)行處理,。仿真結(jié)果表明,該算法提高了干擾抑制,、輸出信干噪比等性能,。
圖3所示λ取10,三種方法的輸出信干噪比與輸入信干噪比的關(guān)系曲線圖,。由于ICTMV的變換矩陣T對(duì)非相干干擾也進(jìn)行了等式變換,,所以隨著信噪比的增加,它的輸出信干噪比幾乎線性增加,,而另兩種方法的輸出信干噪比則間斷式增加,,因此ICTMV大大改善了輸出信干噪比。
(3)對(duì)角加載量由0~500逐漸變化時(shí),,輸出信干噪比的變化,。
信噪比為0 dB,期望信號(hào),、相干干擾信號(hào)角度估計(jì)存在1°,、2°誤差時(shí),,圖4(a)、圖4(b)分別給出了輸出信干噪比隨對(duì)角加載量的變化,;信噪比為10 dB,期望信號(hào),、相干干擾信號(hào)角度估計(jì)存在1°、2°誤差時(shí), 圖4(c),、圖4(d)分別給出了輸出信干噪比隨對(duì)角加載量的變化,。AWSS的輸出信干噪比不受加載量變化的影響,這是由于AWSS未采用對(duì)角加載,。對(duì)角加載量取得越大,,則ICTMV的輸出信干噪比將比CTMV的大得越多。
(4)信號(hào)角估計(jì)誤差從-2°到+2°變化時(shí),,輸出信干噪比的變化,。
信噪比為0 dB,期望信號(hào),、相干干擾信號(hào)角估計(jì)都存在估計(jì)誤差時(shí),,對(duì)角加載量取10和100時(shí),ICTMV,、CTMV和AWSS法的輸出信干噪比隨角估計(jì)誤差的變化如圖5所示,。由圖可見,本文所提出的ICTMV算法在整個(gè)角度估計(jì)誤差范圍內(nèi),,比CTMV和AWSS有更高的輸出信干噪比,,因而穩(wěn)健性更強(qiáng)。
當(dāng)存在相干干擾時(shí),,本文提出一種改進(jìn)的輔助變換ICTMV波束形成方法,。設(shè)計(jì)了一種變換矩陣對(duì)期望、相干干擾,、非相干干擾信號(hào)三者都能進(jìn)行精確處理,;使用對(duì)角加載,對(duì)干擾尤其是非相干干擾抑制更深,。該方法具有更高的輸出信干噪比和更強(qiáng)的穩(wěn)健性,。
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