空时处理

摘要： 本文提出了对预警雷达空时自适应处理干扰方法,该方法以数字射频存储为实现途径,通过在预警雷达回波上叠加预先设置好的非均匀杂波环境参数,对转发信号的幅度、相位以及多普勒频率进行综合干扰调制,实现保护区域内干扰回波对STAP处理协方差矩阵的污染,从而降低STAP处理目标检测能力,基于实际某预警雷达数据的处理结果验证了本文方法的有效性。

摘要： 提出了一种适用于水声通信系统节点多用户信号获取与干扰抑制的宽带空时恒模阵列算法,实现多用户信号提取和宽带干扰的抑制.该算法与常规恒模阵列相比,具有更强的多径与干扰抑制能力.作为认知水声通信技术的重要组成部分,采用时频分析与瞬时自相关等调制特征提取算法,对宽带恒模阵列获取的多用户及干扰有效分类,从而为不同调制用户解调及干扰抑制提供解决方案.计算机仿真验证了该认知处理算法结构的良好性能.%A type of wide-band space-time constant modulus array algorithm for multi-user signal acquisi-tion and interference suppression in underwater acoustic communication system is proposed to realize multi-user signal extraction and wide-band interference suppression .Compared with the conventional constant modulus array ,it has stronger ability of multi-path and interference suppression .As an impor-tant part of cognitive underwater communication system ,the time-frequency analysis and the instantane-ous autocorrelation modulation algorithm for feature extraction provide an effective technique to classify the multi-user signals and interferences obtained by the wide-band constant modulus array ,providing a solution to demodulation for different users and interference suppression .The performance of the cogni-tive processing structure is proved via numerical simulations .

摘要： Jamming angle estimation is the fundamental issue of digital array radar for anti-jamming improvement.A new two-dimensional high-performance angle estimation algorithm based on space-time DOA matrix is proposed in this paper under the circumstance that the element spacing of digital array antenna is larger than half wavelength,which leads to phase ambiguity for large jamming angle.Firstly,the space-time DOA matrix is calculated and the eigenvalue decomposition is carried out.Then,the phase unwrapping of each estimated steering vector is performed respectively,which fully uses the matching characteristic between space-time matrix eigenvector and the wave-oriented vector.Finally,the least square solutions of each wave angle are obtained using a series of equations from the estimated steering vector.The phase ambiguity problem is solved by calculating the correlation between the steering vectors corresponding to the set of fuzzy solutions and the steering vectors obtained from estimation,and then choosing the maximum correlation value as the true solution.The simulation and experimental results of digital array antenna demonstrate that the proposed algorithm present higher angle measurement accuracy and more robust performance than those of the space-time DOA matrix method.%干扰角度估计是数字阵列雷达抗干扰的基础,本文针对实际数字阵列天线阵元间距大于半波长导致大角度估计时阵元相位出现模糊问题,提出一种新的基于时空DOA矩阵的多目标高性能二维角度估计算法.该算法首先计算时空DOA矩阵并进行特征值分解,接着利用空时矩阵特征向量与来波导向矢量匹配特性,对估计得到的各导向矢量分别进行相位解模糊,进而利用导向矢量联立方程组,得到各来波角度信息的最小二乘解.相位解模糊过程主要通过计算多组模糊解对应的导向矢量与实际估计得到的导向矢量的相关性,选取相关值最大的一组模糊解作为真实解来实现.仿真与数字阵列天线实测结果表明,与时空DOA矩阵法相比,本文算法具有更高的测角精度和更加稳健的输出性能.

摘要： Space time processing is an effective method for the suppression of clutters and the power integration of target echo for airborne passive radar. However, it needs long Coherent Processing Intervals (CPI) to improve target Signal-to-Noise Ratio (SNR) because of the weak target in passive radar, which leads to range migration and integration loss, and then lowers the system performance. Focusing on this problem, a range migration compensation algorithm is proposed, which combines Keystone transform with 3DT-SAP algorithm perfectly. This algorithm is efficient in computation and owns the potential for real time implementation. In addition, it can compensate the range migration with little power loss at the same time of clutter suppression. Simulations show that the proposed algorithm compensates the range migration of targets with different velocities and different powers effectively when suppressing clutters fully, which means it is an efficient and high-performance range migration compensation algorithm for airborne passive radar.%空时处理是实现机载外辐射源雷达杂波抑制和目标能量积累的有效手段。然而，外辐射源雷达目标信号微弱，需要在长相干处理时间(CPI)下进行空时处理，以提高目标信噪比。长CPI下，目标将出现距离徙动，造成积累增益损失，降低系统威力。针对上述问题，该文根据外辐射源雷达特点，提出将Keystone变换与3DT-SAP算法有机结合的距离徙动校正算法。该算法计算效率高，具有实时处理的潜力，能在抑制杂波的同时校正距离徙动，且校正过程信号能量损失小。仿真表明，该算法能充分抑制杂波，且对不同速度、不同强弱的目标进行有效的距离徙动校正，是一种高效、高性能的机载外辐射雷达距离徙动校正算法。

摘要： Conformal array is a kind of array that has the similar shape as the platform surface.Com-pared with the conventional planar arrays,conformal array has many advantages,e.g.,suitability for differ-ent platforms and non-occupation of internal space and non-affectation of kinetic characteristic.Therefore, conformal array has been widely investigated in different areas.By the influence of the curvature of the carri-er,conformal array has polarization diversity.In signal processing,the state of the signal polarization must be considered.To this end,a joint estimation method of 2D-DOA and polarization is proposed for conformal array.Based on the polarization receiving data,space-time matrixes are constructed by spatial domain sam-pling and time domain sampling.The DOA matrix method is utilized to estimate the parameters in this meth-od.It doesn’t need spectral peak searching and parameter pairing.Simulation results demonstrate the effec-tiveness of the proposed algorithm.%共形阵列是一种与载体表面共形的天线阵列。与平面阵列相比，共形阵列具有对载体电磁性能和动力性能影响小等优点，因此受到人们广泛的关注。受载体曲率影响，共形阵列具有多极性。在信号处理时，必须要考虑信号极化的状态。为此，针对共形阵列信号二维 DOA 和极化状态联合估计问题，提出了一种基于空时处理的参数估计算法。该算法通过对极化接收数据时域和空域联合处理构造时空 DOA 矩阵，利用DOA 矩阵方法只需一次特征值分解即可获得信号二维 DOA 和极化状态参数估计。算法对阵列形状要求低，无需谱峰搜索和参数配对，计算量小。最后，以圆台共形阵列为例，通过仿真实验验证了算法的有效性。

摘要： 在移动通信网络时代不断发展得今天，我国多家运行商和多种通信制度并存。在这种情况下，多副天线共用天面就不可避免。而随着移动通信用户的增加，原来的全球移动通信系统(GSM)以及码分多址(CDMA)系统已经无法满足人们对多媒体业务的需求。这样WCDMA（宽带码分多址）作为第三代无线通讯的主要技术，在天线设计中占据着至关重要的位置。本文主要针对WCDMA天线的空时处理技术和天线的增益、波瓣宽度和极化等主要性能参数进行分析。

摘要： 机载雷达的工作参数决定了地杂波在角度-多普勒空间的分布轨迹，该文首先在充分利用载机速度和雷达工作参数等先验信息的基础上，构建了机载相控阵雷达的杂波矩阵模型。然后基于空时等价性原理，提出了一种杂波空时块对消器的设计方法，该方法通过构造一个空时2维非自适应滤波器以对消杂波。仿真实验表明，该对消器可作为杂波预处理器，能有效改善常规MTI处理和降维STAP算法的杂波抑制性能。%The distribution of ground clutter in angle-doppler space depends on the information of platform velocity, radar parameters and so on, which is known as the prior information. In this paper a model with matrix form of the ground clutter data is established. Then based on the equivalence between space and time domain, a Space-Time Block Canceller (STBC) for airborne radar to suppress the ground clutter is proposed via designing a space-time non-adaptive filter. Simulation results are given to show that the proposed STBC can be used as an efficient pre-filtering tool before the conventional Moving Target Indication (MTI) processing and the classical reduced-dimension adaptive processing.

摘要： ;针对任意平面阵列,提出了一种基于辅助阵元的二维波这方向估计算法.首先利用附加的一个辅助阵元及信号的空、时域信息,构造时空旋转矩阵实现对仰角的分离估计,再利用得到的仰角信息通过一维搜索获取方位角.与传统基于子空间的二维波达方向估计算法相比,该方法不需要进行二维谱峰搜索与参数配对,对阵元的幅相误差具有较强的鲁棒性,并具有较高的角度分辨力,对阵元的利用率高,且能够应用于任意结构的平面阵.最后,计算机仿真结果验证了算法的有效性.%Based on auxiliary sensor, a 2-D DOA estimation algorithm is proposed for arbitrary planar array. By adding an auxiliary sensor and exploiting information of source in space-time domain, the space-time rotational matrix is formed to estimate elevation in advance. Thereby,the azimuth can be obtained by 1-D search using the information of estimated elevation. Compared with the traditional 2-D DOA algorithm based on subspace, the algorithm does not require 2-D searching and pair matching. It has high angular resolving ability, good robustness to the amplitude and phase error of sensor gain, and a high sensor utilization rate, and can be applied to arbitrary planar arrays. Simulation results show the validity of the algorithm.

摘要： Compared with simple time domain, frequency domain or spatial filter method, space-time adaptive processing （STAP） can use more received data, so the better interference rejection performance can be gotten. In order to reduce the computation, a simplified multistage nested Wiener filter （MWF） method, which is improved on the basis of MWF model, has been proposed through analyzing the dimension reduced processing idea, and it is compared with some general dimension reduced methods for mean square error performance. Simulation results show that, this improved MWF method dramatically reduces the amount of computation in GPS space-time interference suppression.%在GPS接收机的抗干扰抑制中，较单纯时域、频域或空域滤波方法，空时联合处理利用了更多的接收数据信息，因而可以获得更好的干扰抑制性能。针对空时处理方法计算量大的缺陷，文中通过降维处理思想的分析，给出了一种对MWF的前向递推过程进行简化的方法，以此来降低运算量，缩短运算所需的时间，并将这种方法与一般方法进行降秩性能和抗干扰性能的仿真对比，验证了其有效性。

摘要： 多天线是LTE系统的一项关键技术,作为一种增强通信系统的方法,它能有效地提高系统容量.然而在实现性能改进的同时,也使得算法的复杂度有所增加,这对高速率要求的LTE系统来说是一个挑战.本文首先对双天线处理进行了理论分析,继而结合picochip多核并行处理器芯片的特点,给出一种了LTE下行双天线空时处理的高效实现方案,并对该方案进行了详细地说明,最后在10M带宽条件下进行测试,分析该方案的特点,对在picochip芯片上的通信系统实现具有一定的通用性.

摘要： 联合空时处理在提高阵列天线抗干扰能力的同时使计算量显著增加，降低计算量则是联合空时处理需要解决的重要问题。本文把低复杂度的子空间跟踪方法运用于联合空时GNSS接收机，提出基于子空间跟踪的联合空时GNSS抗干扰算法。通过噪声子空间跟踪，将联合空时接收信号投影到噪声子空间进行干扰抑制，提高接收信号信干比(SIR)。一方面增加了GNSS接收机抗干扰处理的自由度;另一方面由于采用低运算复杂度的子空间跟踪方法，降低了抗干扰接收机的运算负担，保证了算法的实时性要求。通过实验仿真验证了提出算法的有效性。

摘要： 本文分析GPS接收机自适应滤波应用现状,研究了卫星导航用户机时域、空域和空时域自适应滤波技术.通过空时处理等效性分析,提出在目前时域数字滤波器和空域自适应调零天线基础上,卫星导航用户机应将空时域次优处理和小型阵列最优处理作为重点研究方向.

摘要： 本文将说明如何利用平台的运动信息更好地抑制混响,同时提高低多普勒目标的检测性能,简单说明运动平台混响场的特定时空结构,给出空时最佳处理原理,并给出仿真结果.

摘要： 空时处理是应用于第三代移动通信中的一种新技术.在空时系统的研究中,采用合适的衰落信道模型是系统分析关键问题之一.本文针对用于空时处理研究的Raleigh信道的不足,提出了改进信道模型.改进后的Raleigh模型不仅保留了原模型的特征和优点,而且能够进一步体现信道衰落中的时延扩展特征,与实际的情况更为符合.本文的最后对改进前与改进后的模型性能进行了对比分析.

摘要： TD-SCDMA系统中采用级联的智能天线和联合检测算法实现时间和空间的分步处理;而本文设计了一种集成的智能天线和联合检测算法实现时间和空间的联合处理.不仅保持了两者各自的优点,还使两者成为一个相对独立的算法,充分发挥联合优势,以此进一步改善TD-SCDMA系统性能.最后,给出了两种处理方式在相同环境下仿真得到的系统BER曲线,并对联合处理算法复杂度进行了分析,为该算法在实际系统中应用的可行性提供了一个参考.

摘要： 本文提出了一种直观、易于实现的方法完成主海底混响信号的仿真，采用对海底划分体积元的方法，直接对散射元的回波信号进行叠加，该方法适应于任意的发射波形，仿真综合考虑了多种影响混响的因素，包括发射信号本身的参数，声纳平台的运动，海洋环境等，通过比较瞬时值和包络概率密度分布、空时二维谱几个方面的特性，证明了仿真的有效性。

摘要： 本文提出了一种直观、易于实现的方法完成主海底混响信号的仿真，采用对海底划分体积元的方法，直接对散射元的回波信号进行叠加，该方法适应于任意的发射波形，仿真综合考虑了多种影响混响的因素，包括发射信号本身的参数，声纳平台的运动，海洋环境等，通过比较瞬时值和包络概率密度分布、空时二维谱几个方面的特性，证明了仿真的有效性。

摘要： 本文提出了一种直观、易于实现的方法完成主海底混响信号的仿真，采用对海底划分体积元的方法，直接对散射元的回波信号进行叠加，该方法适应于任意的发射波形，仿真综合考虑了多种影响混响的因素，包括发射信号本身的参数，声纳平台的运动，海洋环境等，通过比较瞬时值和包络概率密度分布、空时二维谱几个方面的特性，证明了仿真的有效性。

摘要： 本文提出了一种直观、易于实现的方法完成主海底混响信号的仿真，采用对海底划分体积元的方法，直接对散射元的回波信号进行叠加，该方法适应于任意的发射波形，仿真综合考虑了多种影响混响的因素，包括发射信号本身的参数，声纳平台的运动，海洋环境等，通过比较瞬时值和包络概率密度分布、空时二维谱几个方面的特性，证明了仿真的有效性。

摘要： 本文主要研究一种基于子空间投影的新型非均匀的空时自适应处理算法。如何从接受数据中有效的估计出总干扰的空时协方差矩阵是空时自适应处理算法的核心问题，常规的空时自适应处理算法采用邻近距离门的数据估计总干扰的协方差矩阵，但是实际中数据往往存在着非均匀性而不能有效估计出干扰的协方差矩阵，导致算法性能衰减。本文通过将接收数据投影至与杂波和干扰源正交的子空间上来有效抑制杂波和干扰，避免协方差矩阵估计误差带来的性能衰减。仿真结果验证了算法的有效性。

摘要： 本发明提供了一种基于空‑时二维滑窗的降维空‑时自适应处理方法，包括对各距离单元的空‑时回波数据作空‑时二维滑窗处理，得到空‑时数据矩阵为Xr,p,q；总空‑时二维滑窗次数为M，第m次滑窗所对应的p和q分别为pm和qm；对空‑时数据矩阵Xr,p,q作二维离散傅里叶变换处理；构建数据矢量；对于第u个角度单元、第v个多普勒单元，根据得数据矢量计算协方差矩阵；根据协方差矩阵计算杂波抑制权矢量；根据杂波抑制权矢量计算杂波抑制结果。本发明在保持较高的杂波抑制性能的同时降低了运算复杂度；在保持较低的运算复杂度的同时提高了杂波抑制性能；在综合考虑运算复杂度和杂波抑制性能的情况下，能够同时达到较低的运算复杂度和较高的杂波抑制性能。

摘要： 本发明公开了一种机载雷达空时回波数据的两级空时自适应处理方法，包括以下步骤：(1)机载雷达的天线阵面在俯仰向和方位向分别均匀排列M和N个阵元，并在相干积累时间内接收地面反射的空时回波数据；(2)将第k个脉冲在第l个距离单元接收的空时回波数据矩阵合成为第k个脉冲在第l个距离单元接收的列子阵，再将K个脉冲在第l个距离单元接收的列子阵组合为第l个距离单元的列子阵；(3)计算第l个距离单元的第n个列子阵向量在第k个多普勒通道的输出数据；(4)将第l个距离单元的N个列子阵向量均匀划分成为P个子阵单元；(5)对第l个距离单元的每个子阵单元依次进行第一级和第二级空时自适应处理，得到第二级杂波抑制后第l个距离单元在第k个多普勒通道的多普勒谱。

摘要： 本发明涉及单载波频分复用系统的用于空时/空频/空间分集发射机基带处理的方法及装置，装置的特点是：1)编码装置连接在M点DFT模块的输出端上；2)空时编码装置，用于对至少两个相邻的符号组的对应符号进行编码，输出至少两个数据集合；各子载波映射装置分别将各数据集合映射到对应天线上去，使得映射之后的数据具有：与M点DFT模块输出的M个符号相比，每个天线上映射后的数据符号之间的顺序保持不变；映射后的符号之间保持相同的子载波间距；使得映射后的每个SC-FDMA符号上的M个数据是DFT模块的M个输出数据，或者M个输出数据的相反数，或者M个输出数据的复共轭，或者M个输出数据的负的复共轭。本发明达到有效的空间分集，同时降低PAPR和并使频域均衡切实可行。

摘要： 本发明公开了一种基于空时平滑性和时间相关性的空时信号恢复方法该方法为一种从不完整并且有噪声的样本中恢复空时信号的算法，在这个算法中，将具有网络结构的空时信号视为时变图信号，其中图的拓扑结构不仅由空间结构决定，而且还受时变数据的时间相关性的影响。利用空时平滑性和时间相关性进行建模，把信号恢复问题从数学上建模为一个优化问题，然后把这个非凸的优化问题分解为两个子优化问题，这两个子问题分别迭代的恢复空时信号和时间相关矩阵。应用交替方向乘子法来解决第一个子问题以恢复空时信号，接着用CVX优化工具包解决第二个子问题以更新时间相关矩阵，这两步交替迭代，最终恢复出来完整的空时信号。

摘要： 本发明提供了一种基于空‑时二维滑窗的降维空‑时自适应处理方法，包括对各距离单元的空‑时回波数据作空‑时二维滑窗处理，得到空‑时数据矩阵为Xr,p,q；总空‑时二维滑窗次数为M，第m次滑窗所对应的p和q分别为pm和qm；对空‑时数据矩阵Xr,p,q作二维离散傅里叶变换处理；构建数据矢量；对于第u个角度单元、第v个多普勒单元，根据得数据矢量计算协方差矩阵；根据协方差矩阵计算杂波抑制权矢量；根据杂波抑制权矢量计算杂波抑制结果。本发明在保持较高的杂波抑制性能的同时降低了运算复杂度；在保持较低的运算复杂度的同时提高了杂波抑制性能；在综合考虑运算复杂度和杂波抑制性能的情况下，能够同时达到较低的运算复杂度和较高的杂波抑制性能。

摘要： 本发明公开了一种机载雷达空时回波数据的两级空时自适应处理方法，包括以下步骤：(1)机载雷达的天线阵面在俯仰向和方位向分别均匀排列M和N个阵元，并在相干积累时间内接收地面反射的空时回波数据；(2)将第k个脉冲在第l个距离单元接收的空时回波数据矩阵合成为第k个脉冲在第l个距离单元接收的列子阵，再将K个脉冲在第l个距离单元接收的列子阵组合为第l个距离单元的列子阵；(3)计算第l个距离单元的第n个列子阵向量在第k个多普勒通道的输出数据；(4)将第l个距离单元的N个列子阵向量均匀划分成为P个子阵单元；(5)对第l个距离单元的每个子阵单元依次进行第一级和第二级空时自适应处理，得到第二级杂波抑制后第l个距离单元在第k个多普勒通道的多普勒谱。

摘要： 本发明涉及单载波频分复用系统的用于空时/空频/空间分集发射机基带处理的方法及装置，装置的特点是：1)编码装置连接在M点DFT模块的输出端上；2)空时编码装置，用于对至少两个相邻的符号组的对应符号进行编码，输出至少两个数据集合；各子载波映射装置分别将各数据集合映射到对应天线上去，使得映射之后的数据具有：与M点DFT模块输出的M个符号相比，每个天线上映射后的数据符号之间的顺序保持不变；映射后的符号之间保持相同的子载波间距；使得映射后的每个SC－FDMA符号上的M个数据是DFT模块的M个输出数据，或者M个输出数据的相反数，或者M个输出数据的复共轭，或者M个输出数据的负的复共轭。本发明达到有效的空间分集，同时降低PAPR和并使频域均衡切实可行。

摘要： 本发明公开了一种权矢量时变的匀加速飞行雷达空时自适应处理方法，包括：获取雷达天线阵列接收到的回波数据矩阵；雷达搭载于匀加速平台上，回波数据矩阵的维度为NM×L，其中，N表示天线阵列的阵元数，M表示一个相干处理间隔内相干脉冲数，L表示回波数据矩阵中包含的距离单元数；利用预设窗口在回波数据矩阵上沿相干脉冲滑动，得到P个NK×L维的子CPI回波数据D

摘要： 本发明公开一种基于空时自适应处理的多路数据存储和处理系统架构。架构的特征为，将结构化数据、半结构化数据和非结构化数据排列成三路阵列；有N个阵元、M个脉冲的阵列组成了每个距离单元的空时波束形成器输出；从第j个距离单元接受到的数据由MN×1快拍(L＝1)组成；进行多路数据的存储和处理。

摘要： 本发明公开一种基于空时自适应处理的多路数据存储和处理系统原型。架构的特征为，将结构化数据、半结构化数据和非结构化数据排列成三路阵列；有N个阵元、M个脉冲的阵列组成了每个距离单元的空时波束形成器输出；从第j个距离单元接受到的数据由MN×1快拍(L＝1)组成；进行多路数据的存储和处理。构建基于空时自适应处理的多路数据存储和处理系统原型。