机载数据链通信系统波束成形零陷展宽研究

文档摘要：机载数据链通信系统广泛应用于航空、无人机、通信、军事等多方面.然而其所处的高动态环境普遍受到强干扰影响,抗干扰能力亟待加强.本文研究基于空域抗干扰中的传统稳健自适应波束成形技术,针对机载平台干扰发生快速变化场景,干扰易被移除零陷范围而导致抗干扰算法失效问题,设计改进了一种适用于机载数据链的高动态环境抗干扰波束成形零陷展宽算法——施加旁瓣区域抑制约束的投影子空间分解(SideloberegionSuppressionConstrainedEIGen-subspacedecomposition,SSC-EIG).该算法基于特征子空间投影法,事先得到干扰来波的大致范围的先验信息,施加旁瓣区域抑制约束并估计旁瓣干扰功率.仿真结果表明,在干扰方向高速移动时,阵列天线输出信干噪比明显提升.波束图零陷得到展宽,抗干扰稳健性进一步增强,并减轻了在高动态环境下无人机导航、导弹制导和地空通信等机载数据链路正确接收信令信号的困难.

Abstract：Theairbornedatalinkcommunicationsystemisnowwidelyusedinaviation,drones,communications,militaryandotheraspects.However,thehighdynamicenvironmentinwhichitislocatedisgenerallyaffectedbystronginterference,andtheanti-interferenceabilityneedstobestrengthenedurgently.Thispaperstudiesthetraditionalrobustadaptivebeamformingtechnologybasedonspatialanti-jamming,aimingatthesceneofrapidchangesinairborneplatforminterference,theinterferenceiseasilyremovedfromthenullrange,whichleadstothefailureoftheanti-jammingalgorithm.ThispaperimprovesanddesignsonenullbroadeningalgorithmsnamedSideloberegionSuppressionConstrainedEIGen-subspacedecomposition(SSC-EIG)suitableforairbornedatalinkhighdynamicenvironment.Thisalgorithmisbasedontheeigen-subspacedecomposition,obtainingaprioriinformationabouttheapproximaterangeoftheinterferencewaveinadvance,andimposingsideloberegionsuppressionconstraintsandestimatesthesidelobeinterferencepower.Thesimulationresultsshowthatwhentheinterferencedirectionmovesathighspeed,theoutputsignal-to-interference-noiseratioissignificantlyimproved.Thebeampatternnulliswidenedandtheanti-jammingrobustnessisenhanced.ItalleviatesthedifficultyofairbornedatalinkcorrectlyreceivingsignalingsignalsinapplicationscenariossuchasUnmannedAerialVehiclesnavigation,missileguidance,andground-to-aircommunicationswheninterferencechangesrapidly.

作者：齐勇   王华锋   岐晓蕾   苗红霞 Author：QIYong   WANGHuafeng   QIXiaolei   MIAOHongxia
作者单位：北方工业大学信息学院,北京100144北京邮电大学信息与通信工程学院,北京100876
刊名：北方工业大学学报
Journal：JournalofNorthChinaUniversityofTechnology
年，卷(期)：2024, 36(1)
分类号：TN929.5
关键词：机载数据链  抗干扰  自适应波束成形  稳健性  零陷展宽  
Keywords：airbornedatalink  anti-jammingmethod  adaptivebeamforming  robustness  nullbroadening  
机标分类号：TN911.7TN821.91TP391
在线出版日期：2024年7月2日
基金项目：国家重点研发计划，北京市教委科研计划项目机载数据链通信系统波束成形零陷展宽研究[
期刊论文]  北方工业大学学报--2024, 36(1)齐勇  王华锋  岐晓蕾  苗红霞机载数据链通信系统广泛应用于航空、无人机、通信、军事等多方面.然而其所处的高动态环境普遍受到强干扰影响,抗干扰能力亟待加强.本文研究基于空域抗干扰中的传统稳健自适应波束成形技术,针对机载平台干扰发生快速变化场...参考文献和引证文献
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关键词：机载数据链,抗干扰,自适应波束成形,稳健性,零陷展宽,

2024-10-4 00:18 上传 机载数据链通信系统波束成形零陷展宽研究.pdf

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