星載智能天線空域抗干擾快速算法研究.pdf

1、低軌衛(wèi)星通信具有信號(hào)傳播延時(shí)小和路徑損耗小的特點(diǎn)，可以方便地實(shí)現(xiàn)全球任意位置的移動(dòng)通信，已經(jīng)成為當(dāng)前移動(dòng)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文將圍繞低軌星載衛(wèi)星通信中的智能天線技術(shù)展開研究。
　　首先，針對(duì)低軌衛(wèi)星通信中的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問題和通信過程中地面用戶和干擾角度動(dòng)態(tài)變化的情況，研究了快速波束賦形和空域零陷方向圖抗干擾技術(shù)，提出一種干擾子空間正交投影的快速零陷波束賦形算法。該算法采用迭代傅里葉變換(IterativeFourierTrans

2、form,IFT)技術(shù)實(shí)現(xiàn)權(quán)重向量與方向圖之間的快速轉(zhuǎn)換，不僅可以優(yōu)化得到任意形狀的方向圖，滿足低軌衛(wèi)星“等通量”賦形的需求，而且算法運(yùn)算速度快，在通信過程中，能夠在保證方向圖主瓣區(qū)高增益覆蓋的同時(shí)實(shí)時(shí)調(diào)整零陷位置跟蹤干擾源。
　　隨后，為了解決波束賦形方法需要提前估計(jì)干擾源位置的問題，開展了任意形狀方向圖主瓣保形的自適應(yīng)波束形成算法研究，提出了對(duì)角加載結(jié)構(gòu)的主瓣保形自適應(yīng)波束形成算法。該算法基于線性約束最小方差（Linear C

3、onstraint Minimum Variance,LCMV）準(zhǔn)則，通過構(gòu)建主瓣子空間約束以及權(quán)重系數(shù)模二次約束，來實(shí)現(xiàn)方向圖主瓣增益控制下的自適應(yīng)波束形成。算法給出了主瓣子空間約束的構(gòu)建方法，推導(dǎo)了對(duì)角加載和具有保形意義的模約束之間的關(guān)系，進(jìn)而給出了廣義旁瓣相消(Generalized Sidelobe Canceler,GSC)架構(gòu)下的對(duì)角加載實(shí)現(xiàn)模型。所提出算法不僅能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)寬波束的主瓣保形和自適應(yīng)抗干擾，而且采用GSC降秩結(jié)