空域自适应抗干扰算法及其工程实现

摘要

由于电子战技术迅速发展，电子设备所处的电磁环境日益复杂，空域自适应抗干扰已经成为对抗空间干扰的重要方式，在导航、雷达和通信等众多领域得到越来越广泛的应用。
　　本论文首先介绍空域自适应抗干扰算法的理论基础，对阵列信号模型和波束形成的最优准则进行了介绍，并介绍了经典的自适应闭环抗干扰算法，包括最小均方误差(LMS)算法和递推最小二乘(RLS)算法。在此基础之上，对LMS类算法进一步研究，介绍约束归一化LMS算法和变步长LMS算法，并结合星载调零天线工程实现的背景，研究了基于波束保形的自适应调零算法。
　　之后，本文研究用于非均匀稀疏阵列的自适应抗干扰算法。首先介绍了一维线性稀疏阵列的典型结构，包括嵌套阵、互质阵以及广义互质阵等，在此基础上，将稀疏阵列与L型阵列相结合，建立了L型稀疏阵列的模型，并提出了阵元的优化配置方案。建立了线性稀疏阵列和L型稀疏阵列的接收信号模型，研究了扩展阵列虚拟自由度的方法。结合最小均方算法，研究用于线性稀疏阵列和L型稀疏阵列的自适应抗干扰算法，并分析了算法的收敛性，通过仿真进行了性能分析。
　　最后，本文研究了自适应抗干扰算法在星载平台上的工程实现。针对跳频通信体制，通信卫星接收频带快速跳变的特点，本文提出闭环与开环方式结合的调零处理器实现方案，通过先闭环调零得到闭环权矢量，再利用闭环测向对干扰进行定位，最后通过开环调零，实现对各个接收频带内的干扰的抑制。研究了调零处理器的相关算法原理，提出了一种在跳频通信体制下的调零方法。对调零处理器的整体构架进行研究，并介绍各个子模块的具体结构。最后，对调零处理器工程实现中的工作时序进行了仿真，对硬件板卡进行了调试。

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缩略语对照表

第一章绪论

1.2研究历史及现状

1.3论文结构安排

第二章自适应抗干扰算法理论基础

2.2阵列信号处理基础

2.3经典自适应抗干扰算法

2.4几种改进的自适应调零算法研究

第三章用于稀疏阵列的自适应抗干扰算法

3.2基本稀疏阵列结构

3.3 L型稀疏阵列

3.4用于稀疏阵列的自适应抗干扰算法

第四章用于星载调零天线的自适应调零算法工程实现

4.2调零处理器算法实现原理

4.3调零处理器处理流程

4.4调零处理器设计构架

4.5调零处理器功能仿真

第五章总结与展望

5.2展望

参考文献

致谢

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