突发干扰抑制:基于流形长度的虚拟天线波束形成技术

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"这篇论文是2012年由哈尔滨工程大学信息与通信工程学院的研究团队发表的,探讨了如何利用虚拟天线波束形成技术来对抗突发干扰。研究提出了一种基于流形长度的虚拟天线波束形成方法,特别针对传统虚拟天线无法有效抑制变换区域外突发干扰的问题。该方法构建的虚拟阵列流形具有范德蒙德结构,适于使用子空间类算法,并通过内插变换确保在整个实际阵列扫描区域内的误差极小,防止干扰落在变换区域之外。通过应用最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成技术,计算机仿真结果显示,即使在突发干扰存在的情况下,仍能形成零点并保持主瓣对准期望信号方向,从而在电磁环境剧烈变化的环境中表现出良好的性能。该研究对理解和应用虚拟天线处理突发干扰提供了理论和技术支持。" 这篇论文的关键知识点包括: 1. **虚拟天线波束形成**:这是一种利用数学技巧将物理天线阵列转换为虚拟阵列的技术,以实现更灵活的波束控制和干扰抑制。 2. **突发干扰**:在无线通信中,突发干扰是指短时间内突然出现的强干扰信号,可能对通信质量造成严重影响。 3. **流形长度虚拟天线**:新提出的虚拟天线阵列结构,其流形长度具有范德蒙德结构,这使得它适用于子空间类算法,如MVDR。 4. **范德蒙德结构**:一种数学上的表示方式,通常用于多变量多项式运算,这里用于描述虚拟天线阵列的特性。 5. **子空间类算法**:这类算法通常用于信号处理,通过分析信号和噪声的空间分布来提取信号特征,如MVDR就是其中的一种。 6. **最小方差无畸变响应(MVDR)**:一种波束形成技术,旨在最小化除期望信号方向外所有方向的功率,同时保持期望信号方向的响应不失真,是抑制干扰的有效手段。 7. **变换区域**:在天线阵列处理中,变换区域通常指的是可以进行波束形成的特定角度范围,如果干扰落在这个范围之外,传统的技术可能无法有效处理。 8. **内插变换**:在实际阵列扫描区域内进行插值处理,以减小由于采样不足导致的误差,确保在整个扫描区域都能实现精确的波束形成。 9. **计算机仿真结果**:通过仿真验证了新方法在处理突发干扰时的有效性,能够在干扰位置形成零点,保证主瓣对准期望信号方向,提升了系统的抗干扰能力。 这项研究为对抗突发干扰提供了一种创新的虚拟天线波束形成策略,有助于提升通信系统的稳健性和可靠性。