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消除反射波干扰的新方法及其性能分析
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2009-07-13
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利用三元传感器阵消除反射波干扰的新方法, 分析了抵消反射干扰的性能; 推导了消除反射干扰后提取直达信号的表达式; 分析了反射干扰截断误差、随机噪声和直达信号与反射干扰相关程度对恢复直达信号性能的影响; 给出了在实际应用中提高抵消反射干扰性能的几点措施。通过计算机仿真的方法给出了该方法的统计性能。理论分析及仿真结果表明: 只要知道信号的波达方向, 就可以从基阵的接收信号中有效地消除反射波的干扰。该方法的优点是可以消除未知传播方向的反射干扰。
反射波是一种与直达信号相关甚至完全相干的干扰, 它的存在将严重地影响接收器的性能。通常, 消除反射波干扰的方法是采用波束形成技术[ 1, 2 ] , 它是通过移相技术使期望信号相干求和而获得阵增益及指向性, 它能有效地抑制主瓣以外的干扰。因此, 人们总希望基阵形成的波束具有尖锐的指向性及高的阵增益。对于常规的波束形成技术, 尖锐的指向性及高的阵增益就意味着增加基阵孔径及阵元数, 但是这往往受到实际工程条件的限制。自适应波束形成技术[ 3 ]可以有效地控制旁瓣及抑制干扰, 算法简单, 可适合于任意阵形。但当期望信号与干扰噪声相关时, 自适应波束形成器的性能将严重下降[ 4, 5 ]。Shan[ 6 ]等人提出将阵列分为若干重叠的子阵, 然后对子阵输出向量协方差矩阵的平均来抑制相干干扰的空间平滑算法, 该方法减小了阵列的有效孔径, 所以降低了对信号的分辨力。
本文利用三元阵消除反射波干扰的原理不是利用波束形成方法来抑制反射波, 而是利用信号和反射波来自空间不同方向而存在相位差的原理, 直接从三元阵输出中估计直达信号。该方法可以用小基阵消除未知传播方向的反射干扰。
反射波是一种与直达信号相关甚至完全相干的干扰, 它的存在将严重地影响接收器的性能。通常, 消除反射波干扰的方法是采用波束形成技术[ 1, 2 ] , 它是通过移相技术使期望信号相干求和而获得阵增益及指向性, 它能有效地抑制主瓣以外的干扰。因此, 人们总希望基阵形成的波束具有尖锐的指向性及高的阵增益。对于常规的波束形成技术, 尖锐的指向性及高的阵增益就意味着增加基阵孔径及阵元数, 但是这往往受到实际工程条件的限制。自适应波束形成技术[ 3 ]可以有效地控制旁瓣及抑制干扰, 算法简单, 可适合于任意阵形。但当期望信号与干扰噪声相关时, 自适应波束形成器的性能将严重下降[ 4, 5 ]。Shan[ 6 ]等人提出将阵列分为若干重叠的子阵, 然后对子阵输出向量协方差矩阵的平均来抑制相干干扰的空间平滑算法, 该方法减小了阵列的有效孔径, 所以降低了对信号的分辨力。
本文利用三元阵消除反射波干扰的原理不是利用波束形成方法来抑制反射波, 而是利用信号和反射波来自空间不同方向而存在相位差的原理, 直接从三元阵输出中估计直达信号。该方法可以用小基阵消除未知传播方向的反射干扰。
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