寬帶陣列信號(hào)處理

寬帶陣列信號(hào)處理及展望2012—6陶海紅西安電子科技大學(xué)hhtao達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提取陣列所接收的信號(hào)及其特征信息同時(shí)抑制干擾和噪聲或不感興趣的信息。目的主要研究方向優(yōu)點(diǎn)傳感器陣列具有靈活的波束控制、高的信號(hào)增益、極強(qiáng)的干擾抑制能力以及高的空間分辨能力。

陣列信號(hào)處理自適應(yīng)空域?yàn)V波：包括自適應(yīng)波束形成技術(shù)和零點(diǎn)技術(shù)?？臻g譜估計(jì)：主要研究方向是空間信號(hào)的超分辨方向估計(jì)。應(yīng)用涉及雷達(dá)、聲納、通信、地震勘探、射電天文以及醫(yī)學(xué)診斷等多種國民經(jīng)濟(jì)和軍事領(lǐng)域。研究背景及意義西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶信號(hào)普遍存在語音信號(hào)地震信號(hào)聲納信號(hào)形式多樣跳頻信號(hào)擴(kuò)頻信號(hào)線性調(diào)頻信號(hào)優(yōu)點(diǎn)分辨率高抗干擾能力強(qiáng)與背景噪聲相關(guān)性弱軍事應(yīng)用超寬帶高距離分辨率雷達(dá)寬帶陣列信號(hào)處理更加受到人們的關(guān)注，成為陣列信號(hào)處理的主要發(fā)展方向。研究背景及意義西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶信號(hào)空間譜估計(jì)技術(shù)

展望寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)

主要內(nèi)容西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室窄帶信號(hào)三種定義

一般取其中B為帶寬，為中心頻率

其中是M陣元數(shù)目

d是陣元間距。相對(duì)帶寬定義速度定義陣列定義

v是陣列與目標(biāo)的相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)速度，c是信號(hào)的傳播速度。TB是信號(hào)的時(shí)寬帶寬積。該定義適用于目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)的場合。寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)

不滿足窄帶信號(hào)定義的信號(hào)為寬帶信號(hào)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

不同陣元接收到的信號(hào)是各信號(hào)源經(jīng)不同延時(shí)后的疊加。寬帶信號(hào)的相對(duì)帶寬較大，信號(hào)入射到各陣元上，不僅存在相位差異，其幅度也會(huì)有所變化。在寬帶信號(hào)情況下，導(dǎo)向矢量不再具有理想的秩1模型。寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)寬帶信號(hào)特點(diǎn)：西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室信號(hào)可用如下的復(fù)包絡(luò)形式表示：窄帶陣列信號(hào)模型寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)第i個(gè)陣接收信號(hào)為西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

理想情況下，式中的增益可以寫成1，在此假設(shè)下式子可化為M個(gè)陣元接收信號(hào)為寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寫成矢量形式為：導(dǎo)向矢量陣為：寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)空間陣元幾何位置圖

坐標(biāo)為(x,y,z)的陣元接收到的信號(hào)相對(duì)于參考陣元的時(shí)延為：西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

先將信號(hào)變換到頻域，然后對(duì)帶寬內(nèi)的每一離散頻點(diǎn)按照窄帶方法進(jìn)行建模。由于FFT運(yùn)算速度快且易于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)際中常用頻域方法對(duì)寬帶信號(hào)進(jìn)行建模。寬帶陣列信號(hào)模型基本思想：將寬帶信號(hào)看成若干相鄰頻率窄帶信號(hào)之和。時(shí)域頻域?qū)拵ш嚵行盘?hào)基礎(chǔ)

對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)可以按照窄帶方法進(jìn)行建模處理，并且將各頻點(diǎn)的信號(hào)通過中心頻率不同的窄帶的帶通濾波或信號(hào)的功率譜密度等先驗(yàn)信息來獲得；西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于寬帶信號(hào)，假設(shè)信號(hào)的帶寬為B，第l個(gè)陣元的接收數(shù)據(jù)：（2-1）等式兩邊做DFT得到（2-2）將觀察時(shí)間T分為K段，然后對(duì)每個(gè)子段的觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行J點(diǎn)的DFT，則寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室式中，分別為對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)某頻率的接收數(shù)據(jù)、信號(hào)及噪聲的DFT變換，寬帶模型的計(jì)算方法與窄帶信號(hào)中的計(jì)算方法一樣。寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陣列接收信號(hào)在頻率處的協(xié)方差矩陣式中為信號(hào)的協(xié)方差矩陣。

在計(jì)算中用來估計(jì)其中寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

寬帶信號(hào)空間譜估計(jì)技術(shù)

展望寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)

主要內(nèi)容西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

空間譜估計(jì)技術(shù)的主要目標(biāo)是研究提高處理帶寬內(nèi)空間信號(hào)的（包括獨(dú)立、部分相關(guān)和相干）角度估計(jì)精度、角度分辨率和運(yùn)算速度的各種算法。它主要研究的問題是處理帶寬內(nèi)空間信號(hào)到達(dá)方向（DOA）的問題。寬帶陣列信號(hào)的空間譜估計(jì)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室子空間分解類算法信號(hào)子空間類算法(以ESPRIT為代表)TAMLS-ESPRITTLS-ESPRIT等噪聲子空間類算法(以MUSIC為代表)特征矢量法MUSIC求根MUSICMNM等空間譜估計(jì)算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基本思想：利用信號(hào)子空間和噪聲子空間的正交性來估計(jì)信號(hào)的參數(shù)。窄帶遠(yuǎn)場的信號(hào)模型：則數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣可以分解為與信號(hào)和噪聲相關(guān)的兩部分，大特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量張成的空間稱為信號(hào)子空間。

理想條件下，信號(hào)子空間和噪聲子空間是相互正交的。MUSIC----多重信號(hào)分類法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Music方法步驟：由陣列數(shù)據(jù)估計(jì)相關(guān)矩陣對(duì)

作特征分解。用

個(gè)大特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量構(gòu)成或用個(gè)小特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量構(gòu)成用搜索矢量向作投影計(jì)算譜峰：譜峰與信號(hào)強(qiáng)度無關(guān)，只反映與的正交性。MUSIC----多重信號(hào)分類法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基本思想：ESPRIT算法利用子陣間的旋轉(zhuǎn)不變特性實(shí)現(xiàn)陣列的DOA估計(jì)。

將兩組接收數(shù)據(jù)合并得ESPRIT----旋轉(zhuǎn)不變子空間算法分別為兩個(gè)子陣的陣列流形

ESPRIT最基本的假設(shè)是存在兩個(gè)完全相同的子陣。對(duì)于同一個(gè)信號(hào)而言，兩個(gè)子陣的輸出只有一個(gè)相位差從而有。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

對(duì)X的協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征分解

大特征值矢量張成的信號(hào)子空間與陣列流型張成的信號(hào)子空間相同

此時(shí)，存在唯一的非奇異矩陣T，使得顯然上述的結(jié)構(gòu)對(duì)兩個(gè)子陣都成立，即ESPRIT----旋轉(zhuǎn)不變子空間算法為信號(hào)子空間，為噪聲子空間。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所以有若A為滿秩矩陣，則一旦找到旋轉(zhuǎn)不變關(guān)系矩陣，就可利用式得到信號(hào)的入射角度。常規(guī)的旋轉(zhuǎn)不變子空間算法就是利用的旋轉(zhuǎn)不變性求解信號(hào)的入射角度信息。ESPRIT----旋轉(zhuǎn)不變子空間算法解這個(gè)等式的三種常用方法最小二乘(LS)法總體最小二乘(TLS)法結(jié)構(gòu)最小二乘(SLS)法.西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶陣列信號(hào)的空間譜估計(jì)MUSIC與ESPRIT比較

MUSIC算法利用信號(hào)和噪聲子空間的正交特性分辨力高估計(jì)精度高總體性能優(yōu)于ESPRIT算法利用信號(hào)子空間的旋轉(zhuǎn)不變特性計(jì)算量小不需要進(jìn)行譜峰搜索實(shí)時(shí)性好ESPRIT算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶超分辨估計(jì)算法寬帶陣列信號(hào)的空間譜估計(jì)最大似然估計(jì)方法(MLM)非線性最優(yōu)化算法，難以具體實(shí)現(xiàn)。信號(hào)子空間非相干處理方法

(ISM)信號(hào)子空間相干處理方法

(CSM)信號(hào)子空間方法（SSM）

基于對(duì)空間協(xié)方差矩陣的特征值分解，具有相對(duì)較小的計(jì)算量和較高的分辨率等優(yōu)越性。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將寬帶信號(hào)的陣列輸出看作是一系列窄帶信號(hào)的和。對(duì)每一個(gè)窄帶部分獨(dú)立地應(yīng)用DOA估計(jì)。

寬帶陣列輸出的信號(hào)可以被寫作P個(gè)窄帶信號(hào)的和，

考慮x(t)的第m個(gè)窄帶組成部分:

于是第m個(gè)窄帶組成部分的M×M維協(xié)方差矩陣:

ISM算法基本思想算法分析西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室其中為第m個(gè)窄帶信號(hào)的協(xié)方差矩陣。通常情況下用來估計(jì)數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣。

對(duì)直接應(yīng)用窄帶的DOA估計(jì)算法就可以得到該窄帶信號(hào)所對(duì)應(yīng)的波達(dá)角的估計(jì)值。分別對(duì)K段數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，然后對(duì)這K個(gè)DOA估計(jì)采取某種平均，就可以得到寬帶信號(hào)的DOA估計(jì)。

是以為中心頻率的第k段數(shù)據(jù)的FFT

ISM算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

把觀測(cè)時(shí)間內(nèi)采集的N個(gè)信號(hào)分成K段，則每段信號(hào)時(shí)間長度為N/K;

對(duì)每段信號(hào)作DFT得到K組互不相關(guān)的窄帶頻域分量；求每個(gè)頻率點(diǎn)數(shù)據(jù)的自相關(guān)矩陣；對(duì)每個(gè)頻率點(diǎn)上數(shù)據(jù)特征分解，求得各個(gè)頻率點(diǎn)的信號(hào)與噪聲子空間；構(gòu)造頻率點(diǎn)上的空間譜函數(shù)；利用算術(shù)平均意義下的MUSIC空間譜進(jìn)行估計(jì)。123456ISM算法步驟

ISM算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室仿真條件：天線陣元數(shù)：8信號(hào)中心頻率：100MHz帶寬：40MHz采樣率：240MHz觀測(cè)時(shí)間：0.06827ms離散頻率數(shù)：44信號(hào)方向：，SNR：5dB頻域快拍數(shù)：64ISM算法仿真

ISM算法

ISM算法仿真圖西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室引入聚焦的思想，將頻帶內(nèi)不重疊的頻率點(diǎn)上的數(shù)據(jù)通過聚焦矩陣，聚焦到參考頻率點(diǎn)上，再運(yùn)用窄帶信號(hào)處理方法就可以得到波達(dá)方向的估計(jì)。對(duì)持續(xù)時(shí)間上的陣列輸出數(shù)據(jù)向量X(t)經(jīng)過FFT分解為J個(gè)互不重疊的窄帶部分。觀察K個(gè)持續(xù)時(shí)間，得到在頻帶上的數(shù)據(jù)向量為：

CSM算法的基本思想CSM算法分析

CSM算法選定一個(gè)聚焦頻率后構(gòu)造聚焦矩陣使得各個(gè)頻率下的方向矢量都只跟選定的聚焦頻率和波達(dá)方向有關(guān)。各個(gè)頻率點(diǎn)處的方向矩陣不相同。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室信號(hào)在頻率處陣列協(xié)方差矩陣的表達(dá)式為：

聚焦后的協(xié)方差矩陣為：

CSM算法只出現(xiàn)了與中心頻率有關(guān)的方向矩陣，對(duì)聚焦后的協(xié)方差矩陣可以直接使用窄帶信號(hào)DOA方法處理。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聚焦前陣列輸出協(xié)方差矩陣為：

聚焦前的陣列輸出信噪比為:

式中表示矩陣的跡。聚焦矩陣的構(gòu)造聚焦矩陣引起的聚焦增益定義為聚焦前后陣列輸出信噪比的比值。

CSM算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聚焦后陣列輸出協(xié)方差矩陣為聚焦后的的陣列輸出信噪比為聚焦增益g為如果聚焦矩陣為酉矩陣，聚焦增益可取最大值1，不會(huì)改變陣列輸出的信噪比

CSM算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

TCT算法是利用各頻率點(diǎn)間無噪聲數(shù)據(jù)之間的關(guān)系來選取聚焦矩陣，則有上式兩邊各取其協(xié)方差矩陣得:

考慮誤差的影響，上式可以寫成擬合形式得到

TCT算法分析

TCT算法為輸出數(shù)據(jù)去噪后的協(xié)方差矩陣。約束條件和分別是和的特征矢量西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于TCT算法而言每個(gè)聚焦過程都和有關(guān)，所以和對(duì)應(yīng)的聚焦相關(guān)矩陣的選擇對(duì)TCT算法很重要。理想情況下。所有數(shù)據(jù)的聚焦誤差為

時(shí)，可以使聚焦誤差最小。理想聚焦性能不可能達(dá)到。改寫上式

表示矩陣的奇異值?？紤]非理想情況，聚焦誤差最小的準(zhǔn)則

用搜索的方法可以很容易獲得最優(yōu)參考頻率。TCT算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

把陣列接收到的時(shí)間長度為T的時(shí)域采樣數(shù)據(jù)分成K個(gè)子段，對(duì)每子段數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉變換得到。

由得到參考頻率點(diǎn)和其他頻率點(diǎn)上的數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣并對(duì)其去噪得到。

對(duì)去噪后的數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征分解，構(gòu)造各頻率點(diǎn)的聚焦矩陣；由聚焦變換得到單一頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣。利用常規(guī)的空間譜估計(jì)方法估計(jì)信號(hào)的入射方向。TCT算法步驟

123456用搜索的方法選擇參考頻率；TCT算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室仿真條件：天線陣元數(shù)：8信號(hào)中心頻率：100MHz帶寬：40MHz采樣率：240MHz觀測(cè)時(shí)間：0.06827ms離散頻率數(shù)：44信號(hào)方向：，SNR：5dB頻域快拍數(shù)：64

TCT算法仿真結(jié)果

TCT算法TCT算法仿真西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室RSS算法RSS算法分析

RSS算法是尋找使聚焦后的陣列流型與參考頻率點(diǎn)陣列流型間誤差最小，即。約束條件

為預(yù)處理得到的信號(hào)方向，可以通過常規(guī)波束形成等方法得到?？梢越獾?/p>

和分別為的左奇異矢量和右奇異矢量。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室利用CBF算法估計(jì)信號(hào)的初始值，并選定參考頻率點(diǎn)；

RSS算法步驟

1234利用初始值構(gòu)造各頻率點(diǎn)的陣列流型，再計(jì)算各對(duì)應(yīng)頻率點(diǎn)的聚焦矩陣；利用一系列聚焦矩陣對(duì)陣列接收數(shù)據(jù)進(jìn)行聚焦變換，得到單一頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)協(xié)方差陣；利用常規(guī)的空間譜估計(jì)方法估計(jì)信號(hào)的入射方向。RSS算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室仿真條件：天線陣元數(shù)：8信號(hào)中心頻率：100MHz帶寬：40MHz采樣率：240MHz觀測(cè)時(shí)間：0.06827ms離散頻率數(shù)：44信號(hào)方向：，初始預(yù)估角：,,SNR：5dB頻域快拍數(shù)：64

RSS算法仿真結(jié)果RSS算法仿真RSS算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室理想條件下：假設(shè)聚焦矩陣滿足式：所以定義則式可以化為定義代價(jià)函數(shù)LS類算法分析

LS類算法對(duì)聚焦矩陣進(jìn)行奇異值分解得由RSS算法知和分別為矩陣的左右奇異矢量。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室利用CBF算法估計(jì)信號(hào)的初始值，并選定參考頻率點(diǎn)；利用初始值，構(gòu)造各頻率點(diǎn)的陣列流型；構(gòu)造各頻率點(diǎn)的聚焦矩陣。利用一系列聚焦矩陣對(duì)陣列接收數(shù)據(jù)進(jìn)行聚焦變換，得到單一頻率點(diǎn)的數(shù)據(jù)協(xié)方差陣；利用常規(guī)的空間譜估計(jì)方法估計(jì)信號(hào)入射方向。LS類算法步驟

12345LS類算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與TCT算法和RSS算法不同，信號(hào)子空間(SST)算法的聚焦變換矩陣是基于各頻率點(diǎn)信號(hào)子空間與參考頻率點(diǎn)信號(hào)子空間之間的關(guān)系導(dǎo)出的。其聚焦變換矩陣為：SST算法SST算法分析

和為的方陣，其前P列為和的正交基。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SST算法步驟

12345SST算法預(yù)估信號(hào)的初始值，選定中心頻率為參考頻率點(diǎn)；

根據(jù)預(yù)估角度構(gòu)造各頻率點(diǎn)的陣列流形，并對(duì)各陣列流形矩陣進(jìn)行奇異值分解；通過聚焦矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行聚焦處理，得到參考頻率點(diǎn)的數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣；計(jì)算各頻率點(diǎn)的聚焦矩陣；

利用常規(guī)的窄帶測(cè)向方法對(duì)信號(hào)的入射方向進(jìn)行估計(jì)。

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SST算法仿真條件：天線陣元數(shù)：8信號(hào)中心頻率：100MHz帶寬：40MHz采樣率：240MHz觀測(cè)時(shí)間：0.06827ms離散頻率數(shù)：44信號(hào)方向：，初始預(yù)估角：,,SNR：5dB頻域快拍數(shù)：64SST算法仿真圖

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室CSM類典型算法的統(tǒng)一框架結(jié)構(gòu)

CSM算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陣列輸出作DFT；利用周期圖法初步估計(jì)信號(hào)到達(dá)角度；產(chǎn)生聚焦矩陣；得到互譜密度矩陣和；對(duì)進(jìn)行特征分解，得到噪聲子空間和信號(hào)子空間；確定空間譜的峰值，得到DOA估計(jì)結(jié)果(如采用MUSIC方法)。CSM方法步驟234516

CSM算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶陣列信號(hào)的空間譜估計(jì)

ISM與CSM的比較ISM算法對(duì)每個(gè)頻率點(diǎn)的數(shù)據(jù)構(gòu)造空間譜。計(jì)算量比較大。方法簡單。將各個(gè)頻點(diǎn)數(shù)據(jù)聚焦到參考頻點(diǎn)下的同一個(gè)信號(hào)子空間。計(jì)算量小可以處理相干信號(hào)。CSM算法西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶信號(hào)空間譜估計(jì)技術(shù)

展望寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)

主要內(nèi)容西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)

波束形成器是濾波器的空間形式，它用來接收沿空間某一方向傳播的期望信號(hào)，同時(shí)抑制來自其它方向的干擾和隨機(jī)噪聲。自適應(yīng)波束形成將維納濾波理論應(yīng)用于空域?yàn)V波中，它的權(quán)矢量依賴于信號(hào)環(huán)境。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

自適應(yīng)波束形成算法采樣協(xié)方差矩陣直接求逆SMI算法LMS算法RLS算法基于信號(hào)和噪聲的協(xié)方差矩陣MVDR算法MSE算法恒模算法共軛梯度算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

一等間距排列的均勻窄帶線性陣列由M個(gè)陣元組成，陣列單元間距

，

表示第i個(gè)陣元的接收信號(hào)，

表示對(duì)應(yīng)的加權(quán)值，窄帶MVDR波束形成器的輸出可寫為:

陣元的輸出功率為:

R為數(shù)據(jù)的協(xié)方差矩陣。窄帶波束形成原理框圖窄帶波束形成西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

MVDR波束形成方法，實(shí)際上是一個(gè)約束最佳化問題的解:

式中a(θ)是期望方向的方向矢量。建立代價(jià)函數(shù)將求導(dǎo)，并令導(dǎo)數(shù)為零得

在來波方向信號(hào)源能量不變的條件下，使信號(hào)源能量對(duì)波束寬度內(nèi)其它方向的貢獻(xiàn)最小。理想情況下，MVDR的波束指向性函數(shù)近似為δ函數(shù)。窄帶波束形成西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基于MVDR方法的寬帶波束形成，可分為相干處理和非相干處理兩類。基于MVDR方法的寬帶波束形成基于子帶分解的非相干方法，方法簡單、易于實(shí)現(xiàn)。將陣列接收到的寬帶信號(hào)通過FFT分解為窄帶信號(hào)。對(duì)每一個(gè)子頻帶內(nèi)的窄帶信號(hào)進(jìn)行MVDR波束形成結(jié)合每個(gè)子頻帶的MVDR輸出信號(hào)在觀察方向形成波束。相干處理整體思路西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)基于子帶分解的寬帶MVDR算法的工作流程圖西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將聚焦方法用于寬帶自適應(yīng)波束形成中，該方法只需要信號(hào)到達(dá)角的大致信息。傳統(tǒng)寬帶波束形成器利用寬帶聚焦的自適應(yīng)波束形成在頻域上通過離散傅立葉變換（DFT）分解為若干個(gè)子頻帶。在各個(gè)子頻帶內(nèi)進(jìn)行波束形成。通過反離散傅立葉變換（IDFT）得到輸出信號(hào)。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聚焦波束形成器包括特殊的預(yù)處理和進(jìn)行窄帶波束形成的后處理。

聚焦寬帶波束形成器聚焦頻域預(yù)處理后處理是任意一個(gè)常用窄帶波束形成器如LCMV方法。利用寬帶聚焦的自適應(yīng)波束形成西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

基于LCMV算法求解最優(yōu)權(quán)向量，即在線性約束下最小化波束形成器的輸出功率

R(.)為相關(guān)矩陣C(.)表示約束矩陣g(.)表示響應(yīng)向量LCMV波束形成器當(dāng)在觀察方向上的增益為1時(shí)，LCMV算法可以簡化為MVDR波束形成方法。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶信號(hào)空間譜估計(jì)技術(shù)

展望寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)

主要內(nèi)容西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶誤差信號(hào)寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)實(shí)際中，陣列流形存在誤差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)陣列算法的性能急劇下降寬帶信號(hào)大量存在，并具有極強(qiáng)的抗干擾能力和較高的空間超分辨能力

寬帶幅相誤差因此在寬帶數(shù)字陣?yán)走_(dá)的接收通道中，在完成DDC之后，需要做寬帶均衡處理。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶誤差信號(hào)模型1234陣元幅相誤差陣元位置誤差存在幅相誤差和位置誤差陣元幅相誤差、位置誤差及陣元間的相互耦合寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

仿真條件：設(shè)天線陣列是由8個(gè)全向陣元組成的均勻線陣，陣元間距為信號(hào)中心頻率對(duì)應(yīng)波長的一半。信號(hào)中心頻率為1GHz，信號(hào)帶寬為200MHz，相對(duì)帶寬為，采樣頻率為帶寬的2倍，即400MHz，工作周期為20ms，脈沖寬度為10ms，F(xiàn)FT變化后分為512個(gè)窄帶分量，噪聲為加性零均值高斯白噪聲。寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)理想情況下的寬帶信號(hào)頻譜圖存在幅相誤差的寬帶信號(hào)頻譜圖

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室目標(biāo)方向?yàn)?0°，校正前測(cè)向?yàn)?1.8°，校正后測(cè)向?yàn)?0°寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)理想情況與存在幅相誤差時(shí)的波束形成對(duì)比圖西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶幅相誤差校正算法頻域算法寬帶幅相誤差校正算法

時(shí)域算法寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通道均衡的時(shí)域算法寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)時(shí)域算法原理圖均衡器的輸出:誤差信號(hào)：以估計(jì)的均方誤差最小為準(zhǔn)則得到：其中,西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

仿真條件：信號(hào)中心頻率為1.1GHz，信號(hào)帶寬為200MHz，采樣頻率為帶寬的2倍，即400MHz，時(shí)寬為10us。通道均衡的時(shí)域算法仿真寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)待校準(zhǔn)通道幅頻響應(yīng)圖

標(biāo)準(zhǔn)通道幅頻響應(yīng)圖

校準(zhǔn)后通道幅頻響應(yīng)圖

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通道數(shù)據(jù)脈壓

校準(zhǔn)前后通道數(shù)據(jù)脈壓對(duì)比圖西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通道數(shù)據(jù)脈壓

校準(zhǔn)前后通道數(shù)據(jù)脈壓對(duì)比圖西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)前后幅度失配對(duì)比圖校準(zhǔn)后幅度失配圖寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室頻域算法寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

頻域算法原理圖寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)校正前，測(cè)量各待校準(zhǔn)通道的幅頻響應(yīng)向每個(gè)通道中分別注入多個(gè)不同頻率的點(diǎn)頻信號(hào)。注入同一個(gè)線性掃頻信號(hào)，通過每個(gè)通道對(duì)線性調(diào)頻信號(hào)的響應(yīng)來分析通道的頻率響應(yīng)特性。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室期望校正器采用長度為L的FIR濾波器來擬合。采用最小二乘優(yōu)化準(zhǔn)則求解均衡校正器權(quán)系數(shù)矢量。其中：

求解均衡濾波器權(quán)系數(shù)矢量，是經(jīng)典的最小二乘問題，求解方法通常有數(shù)據(jù)域算法和均方域算法。寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)域算法：在的兩邊同時(shí)左乘矩陣A的偽逆就可以求得數(shù)字濾波器的系數(shù)。均方域算法：左乘得到利用cholesky分解，Q—R分解都可以實(shí)現(xiàn)分解。

為了獲得更好的均衡效果，通常會(huì)對(duì)基本算法進(jìn)行修正，可以選擇所需要的頻段進(jìn)行均衡；也可以采用加權(quán)的最小二乘擬合法，比如將參考通道幅度響應(yīng)作為加權(quán)矩陣的對(duì)角元素。加權(quán)的最小二乘擬合法將均方誤差修正為：

寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室頻域算法仿真

寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)仿真條件：與前面的時(shí)域算法仿真條件相同。仿真結(jié)果：待校準(zhǔn)通道幅頻響應(yīng)圖

標(biāo)準(zhǔn)通道幅頻響應(yīng)圖

校準(zhǔn)后通道幅頻響應(yīng)圖

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通道數(shù)據(jù)脈壓

校準(zhǔn)前后數(shù)據(jù)脈壓對(duì)比圖

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通道數(shù)據(jù)脈壓

校準(zhǔn)前后數(shù)據(jù)脈壓對(duì)比圖

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)前后幅度失配對(duì)比圖校準(zhǔn)后幅度失配圖寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室寬帶信號(hào)空間譜估計(jì)技術(shù)

展望寬帶陣列信號(hào)基礎(chǔ)寬帶陣列信號(hào)的通道均衡技術(shù)寬帶數(shù)字波束形成技術(shù)

主要內(nèi)容西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自適應(yīng)波束形成技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

陣列規(guī)模增加:大型陣列，超大型陣列陣列帶寬增加:寬帶，超寬帶陣列共形:全空域覆蓋極化敏感陣列:全極化天線西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陣形優(yōu)化總體設(shè)計(jì)大型陣列信號(hào)處理西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大型陣列信號(hào)處理西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大型陣列信號(hào)處理西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共形陣的波束控制1、錐臺(tái)共形陣天線陣面設(shè)計(jì)為錐臺(tái)共形陣，陣面如圖1所示，整個(gè)錐臺(tái)沿母線方向分布有8個(gè)半徑依次遞增的環(huán)形陣列，每個(gè)圓環(huán)上均勻分布由48個(gè)陣元。因此整個(gè)陣面由8*48=384個(gè)陣元組成。詳細(xì)尺寸如圖2所示。錐臺(tái)上底面的半徑為50mm，下底面為79.75mm，錐臺(tái)母線與底面的夾角為40。。天線陣面的俯視圖如圖3所示。將所有陣元投影到底面后，相鄰陣元沿半徑方向距離為4.25mm。圖2天線陣面詳細(xì)尺寸

西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共形陣的波束控制圖1中平面0、平面1、平面2、平面3、平面4、平面5、平面6、平面7和水平面的夾角分別為0度、10.9206度、21.8469度、32.7675度、43.6880度、54.6143度、65.5349度、76.4555度。單元總數(shù)為5040個(gè)。2、車載共形覆蓋范圍：（±60°）×（±75°）。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室85極化敏感陣列電磁波是矢量場振幅頻率相位極化特性目標(biāo)檢測(cè)、增強(qiáng)、濾波及識(shí)別西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室極化敏感陣列陣列誤差校正濾波參數(shù)估計(jì)分集合并陣列流形向量：

圖1天線陣列排布圖西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室87

1.時(shí)域抗干擾

時(shí)域抗干擾措施有距離選通、前沿跟蹤、重頻捷變等。

2.空域抗干擾

空域抗干擾措施主要包括超低旁瓣天線、旁瓣對(duì)消、旁瓣匿隱、ADBF等。3.頻域抗干擾

頻域抗干擾措施有頻率捷變、窄帶濾波和頻譜擴(kuò)展等。

4.極化域抗干擾

極化域抗干擾措施主要有極化濾波和極化鑒別等。時(shí)域、頻域、空域和極化域抗干擾方法，聯(lián)合域的抗干擾方法極化敏感陣列西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室88雷達(dá)抗干擾的趨勢(shì)：綜合化（綜合時(shí)、頻、空、極四域信息)網(wǎng)絡(luò)化(綜合利用各種平臺(tái))極化信息和時(shí)域、頻域、空域信息的聯(lián)合域抗干擾目標(biāo)回波與干擾信號(hào)在極化域的特征差異，靈巧干擾：難以完全模擬目標(biāo)回波的極化特性，通過設(shè)計(jì)雷達(dá)發(fā)射和接收變極化以及相應(yīng)的極化處理方式，就有可能將目標(biāo)與干擾在極化域區(qū)分開來，進(jìn)而進(jìn)行干擾抑制或鑒別。極化敏感陣列西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圖1頻率2.8GHz,HH極化情況下的RCS隨角度的起伏曲線

圖2頻率2.8GHz,VV極化情況下的RCS隨角度的起伏曲線

極化敏感陣列西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圖3頻率100MHz和50MHz,HH極化情況下的RCS隨角度的起伏曲線圖4頻率100MHz和50MHz,VV極化情況下的RCS隨角度的起伏曲線極化敏感陣列西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室極化敏感陣列1.標(biāo)量傳感器陣列：能估計(jì)信號(hào)的功率、頻率、時(shí)延和DOA2.極化敏感陣列：獲取電磁信號(hào)極化、空、時(shí)域信息的新型陣列，抗干擾能力、更高的分辨力、對(duì)陣列誤差具有更強(qiáng)的魯棒性常見的極化敏感陣列：正交偶極子、3極子、3磁環(huán)和完備的電磁矢量陣列。

(a)正交偶極子（b）3極子(c)3磁環(huán)(d)電磁矢量YZ西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室92當(dāng)偶極子天線的長度比入射信號(hào)的最小波長短時(shí)，它的輸出電壓與沿偶極子方向的電場成正比。當(dāng)小磁環(huán)的線度小于入射信號(hào)的最小波長時(shí)，小磁環(huán)的接收電壓與沿磁環(huán)軸線的磁場成正比。電磁矢量傳感器電磁矢量傳感器可以測(cè)量入射電磁場的3個(gè)電場分量和3個(gè)磁場分量。極化敏感陣列西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室極化部分工作—陣列誤差校正電磁矢量傳感器陣列誤差校正的理論和方法還很不成熟，還需要進(jìn)一步的完善和發(fā)展。

根據(jù)天線間的互耦原理，從電磁學(xué)的角度結(jié)合電磁計(jì)算給出了耦合誤差的數(shù)學(xué)模型。但該模型不具有特殊的矩陣結(jié)構(gòu)（Toeplitz矩陣結(jié)構(gòu)或循環(huán)矩陣結(jié)構(gòu)）通過矩陣運(yùn)算給出了互耦誤差的估計(jì)。已經(jīng)申請(qǐng)發(fā)明專利。取向誤差和幅相誤差的估計(jì)與校正方面發(fā)表多篇論文。西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室耦合誤差矩陣模型：

利用子空間方法通過矩陣運(yùn)算得到耦合誤差參數(shù)的估計(jì)，根據(jù)估計(jì)的結(jié)果進(jìn)行誤差補(bǔ)償，誤差補(bǔ)償前后的參數(shù)估計(jì)結(jié)果如下圖所示。極化部分工作—陣列誤差校正西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圖5校正前方位角估計(jì)值與真實(shí)值的關(guān)系圖6校正后俯仰角估計(jì)值與真實(shí)值的關(guān)系將電磁矢量傳感器按裝在可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)上，讓轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)90度角，根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)前和旋轉(zhuǎn)后同一信號(hào)源參數(shù)的變化，得到幅相誤差的估計(jì)。極化部分工作—陣列誤差校正西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圖7校正前后方位角和俯仰角的估計(jì)極化部分工作—陣列誤差校正西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天線陣列為：2*2正交偶極子平面陣

圖1天線陣列排布圖陣列流形向量：

極化部分工作—極化空域?yàn)V波西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LCMV準(zhǔn)則下的最優(yōu)濾波器權(quán)矢量可以表示：陣列接收數(shù)據(jù)：且極化部分工作—極化空域?yàn)V波西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采樣頻率62MHz，帶寬：20.46MHz，中頻46.52MHz，進(jìn)行帶通采樣，信噪比損失隨輸入干噪比變化，并進(jìn)行了50次蒙特卡洛實(shí)驗(yàn)結(jié)果仿真實(shí)驗(yàn)1、

單個(gè)衛(wèi)星信號(hào)和單個(gè)窄帶干擾信號(hào)的抗干擾實(shí)驗(yàn)信噪比SNR=-23dB,干噪比INR=57dB,干信比ISR=80dB干擾帶寬：10KHz，為窄帶干擾，干擾中頻53.52MHz1）衛(wèi)星信號(hào)角度(0°0°)，干擾角度(10°10°),干擾和信號(hào)的夾角為10°a)衛(wèi)星信號(hào)和干擾信號(hào)極化方式均為左旋圓極化方式，極化參數(shù)為極化部分工作—極化空域?yàn)V波西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室圖2抗干擾前(左)和抗干擾后(右)數(shù)據(jù)頻譜

當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)和干擾信號(hào)極化參數(shù)相同時(shí)，極化域-空域聯(lián)合抗干擾方法可以將單個(gè)窄帶干擾抑制，但信噪比損失比較大——此時(shí)為空域抗干擾。

極化部分工作—極化空域?yàn)V波西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室仿真實(shí)驗(yàn)2

衛(wèi)星信號(hào)和干擾信號(hào)極化方式不同，信號(hào)極化參數(shù)為干擾極化參數(shù)為圖3

抗干擾前(左)和抗干擾后(右)數(shù)據(jù)頻譜極化部分工作—極化空域?yàn)V波西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室結(jié)論：利用衛(wèi)星信號(hào)和干擾信號(hào)的極化參數(shù)不同，極化域-空域聯(lián)合抗干擾方法可以很好的抑制干擾，且信噪比損失較小比極化參數(shù)相同時(shí)信噪比提高了9dB左右。聯(lián)合利用極化信息可以提高抗干擾的性能。

極化部分工作—極化空域?yàn)V波西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

LCMV準(zhǔn)則下的空頻極化域（SFP）聯(lián)合濾波新方法充分利用信號(hào)和干擾的空域、頻域和極化域信息.LCMV準(zhǔn)則下的最優(yōu)濾波器權(quán)矢量可以表示且極化部分工作—空頻極化域聯(lián)合濾波西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與文獻(xiàn)的結(jié)果比較可以看出式(6-11)的第二項(xiàng)乘了一個(gè)頻率因子這個(gè)頻率因子等于1,