通信信号对雷达信号干扰的分析.docx

通信信号对雷达信号干扰的分析通信信号对雷达信号干扰的分析【摘要】雷达抗通信干扰的现有方法主要是从频域、时空域出发，本文简要介绍窄带通信信号，建立通信干扰信号模型，介绍了基于频域和时空域抗干扰的方法，最小二乘法和特征子空间投影方法。并给出了仿真分析，仿真结果，验证算法的有效性和可行性。【关键词】雷达信号；最小二乘法；特征子空间投影方法Abstract：Radaragainstcommunicationswiththemainexistingmethodoffrequencydomainortheairspace，thisarticlewebrieflyintroduceathinstripcommunicationssignalsandestablishcommunicationinterferencesignalsmodel.Introducedbasedonthefrequencyandtheairspaceanti-interferencemethod，includingthesecondmultiplicationandeigen-subspaceprojectionmethod.Givesimulationanalysisandresultsandverifytheeffectivenessandfeasibilityofthealgorithms.Keywords：RadarSignals；TheSecondMultiplication；Eigen-subspaceProjectionMethod1.引言随着现代通信的日益发展，各种通信系统的基站分布越来越密，基站使用的频率范围也在不断扩展和变化，使雷达受到越来越多的同频通信信号的强力干扰。大多数通信系统都是选择正弦信号作为载波，属于连续波调制。在同频情况下，这种通信信号对雷达而言是一种有源的压制性干扰，极大地妨碍了许多雷达站的正常工作。雷达信号的带宽一般为几百kHz以上，而许多通信信号带宽较窄，所以相对雷达信号而言，这类通信信号为窄带干扰。为了同时获得大时宽和大带宽，目前雷达普遍采用匹配接收的方式，因此雷达发射信号形式主要为线性调频信号或相位编码信号[6]。但大量同频带强通信干扰如果混入接收到的目标回波信号（用线性调频仿真）中，将严重影响匹配滤波的效果。2.通信信号模型数字通信信号有调幅、调频、调相三种基本的调制方式。幅度键控ASK为线性调制，频率键控FSK和相位键控PSK为非线性调制。但由于表征信息的频率或相位变化只有有限的离散取值，所以可以把频率键控FSK和相位键控PSK简化，当作幅度键控ASK信号处理。通信信号[2，6]J（t）为i个ASK信号之和：（1）式中：为载波的频率；为载波的振幅；是码元脉冲的振幅，其可能取值为+1或-1；是单个码元基带脉冲的波形，在这里，为码元间隔；对式（1）求自相关函数：设i=2，则：（2）（3）化简后：（4）3.最小二乘法最小二乘法的思想是：根据频率检测仪提供的落在信号带宽内干扰的频率范围，在满足频率采样定理的条件下，均匀选择若干个离散的频点，作为各个通信干扰估计的频率值，各个单频信号的幅值用最小二乘法加以计算。假设干扰的频率范围，每个离散点的频率为：（5）为频率间隔，，雷达接受的回波信号可以用信号与若干个点频干扰之和表示：（6）为各个点频干扰的'幅度估计值，为接受数据和点频干扰之差。记：，其中：为采样间隔，，则（6）式可记作：（7）其中分别为回波信号矩阵，点频干扰的幅度矩阵以及估计误差矩阵。均方误差：，由均方误差最小准则，解得系数：，经过对消后的输出为：，中已不包括大功率的干扰分量，只有信号和白噪声，据此可抑制掉通信干扰。3.1离散频点数选取显然，实际接收数据中干扰并非由离散的点频信号组成，总是占有一定的带宽，因此用点频信号来代替实际带限干扰时，存在一定的误差，下面分析该误差对抑制性能的影响。带限干扰[1，3，4，5]可按傅立叶级数展开成如下形式：（8）式中，为干扰带宽，为连续频谱的离散采样值，为频率采样间隔。由频率取样定理，，为信号时宽。显然，频率采样间隔越小，即取得越大时，上式的近似精确度越高。也就是说，连续频谱用离散点频内插时，误差与频率采样率有关，离散频点越多，误差越小；实际中，考虑计算的复杂度折中选择离散频点数。另外，在相同的频率采样点数时，输入带限干扰的功率越大，用点频信号内插带限干扰时被忽略的项越大，抑制效果会变差。故对于通信信号密集地区，会对雷达产生大功率干扰，这里采取的最小二乘法就不能很好的产生抑制效果的，故对于大功率干扰，我们将在下一节提出特征子空间投影方法。3.2仿真结果分析雷达发射信号为LFM连续波，假设中心频率，带宽，时宽T=10ms。输入干扰取位于[0.8～0.9]倍信号带宽处的带限干扰，带宽占信号总