自适应干扰抵消技术在PD引信中的应用
无线传能磁通信带内干扰抑制射频架构与算法
doi:10.3969/j.issn.1003-3106.2023.09.013引用格式:谢孟,向乾尹,魏清新,等.无线传能磁通信带内干扰抑制射频架构与算法[J].无线电工程,2023,53(9):2088-2094.[XIEMeng,XIANGQianyin,WEIQingxin,etal.In bandInterferenceSuppressionRFArchitectureandAlgorithmforMagneticCommunicationinWirelessPowerTransferSystem[J].RadioEngineering,2023,53(9):2088-2094.]无线传能磁通信带内干扰抑制射频架构与算法谢 孟1,向乾尹2,魏清新1,卿施军2,杜 娟1,马红波2(1.北京机电工程研究所,北京100074;2.西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都611756)摘 要:针对磁耦合无线电能与数据协同传输系统中磁耦合数据通信面临的传能装置谐波干扰,建立了基于DD线圈的通信和干扰感测相互隔离的射频通道,并在数字域采用基于递归最小二乘(RecursiveLeastSquare,RLS)算法的数字干扰对消,抑制通信链路的残余传能干扰。
通过仿真验证了方案的可行性。
建立了中心频率17.6MHz、通信带宽2MHz的通信与干扰感测通道,并基于GNURadio和X310软件无线电平台完成了算法验证,成功恢复出受传能谐波干扰的正交相移键控(Phase ShiftKeying,QPSK)通信信号星座图,将带内干扰谐波抑制了12dB以上,提升了磁耦合通信链路抗干扰能力。
关键词:磁耦合;无线数电同传;DD线圈;共口径天线;数字干扰对消中图分类号:TL62+2文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1003-3106(2023)09-2088-07In bandInterferenceSuppressionRFArchitectureandAlgorithmforMagneticCommunicationinWirelessPowerTransferSystemXIEMeng1,XIANGQianyin2,WEIQingxin1,QINGShijun2,DUJuan1,MAHongbo2(1.BejingElectro mechanicalEngineeringInstitute,Beijing100074,China;2.SchoolofInformationScienceandTechnology,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu611756,China)Abstract:Toaddresstheissueoftheharmonicinterferenceinmagneticcouplingwirelesspoweranddatasimultaneoustransmissionsystem,channelswithmutuallyisolatedcommunicationandinterferencesensingmutualisolationbasedonDDcoilsareestablished,anddigitalinterferencecancellationbasedonRecursiveLeastSquare(RLS)algorithmisusedtosuppresstheresidualenergytransmissioninterferencetothecommunicationlink.Thefeasibilityoftheschemeisverifiedbysimulation.Acommunicationandinterferencesensingchannelwithacenterfrequencyof17.6MHzandacommunicationbandwidthof2MHzisestablished,andthealgorithmverificationisimplementedbasedonGNUradioandX310softwareradioplatform.TheconstellationdiagramofQuadraturePhase ShiftKeying(QPSK)communicationsignalinterferedbyenergytransmissionharmonicsissuccessfullyrestored.Theinterferenceharmonicsinthebandissuppressedbymorethan12dB,andtheanti interferenceabilityofthemagneticcommunicationlinkisimproved.Keywords:magneticcoupling;wirelesspoweranddatasimultaneoustransmission;double Dcoil;sharedapertureantennas;digitalinterferencecancellation收稿日期:2023-03-11基金项目:国家自然科学基金面上项目(61771408);四川省自然科学基金面上项目(2022NSFSC0566)FoundationItem:GeneralProgramofNationalNaturalScienceFoundationofChina(61771408);GeneralProgramofSichuanProvincialNaturalScienceFoundationofChina(2022NSFSC0566)0 引言短距离磁耦合无线供电依靠其安全、可靠、便捷、灵活和环境适应性强等优点,在家用电器、便携电子等领域展现出强大的活力[1-4]。
自适应噪声抵消anc方法
自适应噪声抵消anc方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:自适应噪声抵消(ANC)是一种广泛应用于消除环境中噪声干扰的技术。
随着科技的不断发展,ANC技术在各个领域得到了广泛应用,如消费电子产品、汽车音响系统、通讯设备等。
自适应噪声抵消技术通过对噪声信号进行分析和处理,实现将噪声信号与待抵消信号相抵消,从而达到降噪效果。
自适应噪声抵消技术的原理是通过一种叫做自适应滤波器的算法,根据环境中的噪声信号,实时调整滤波器的参数,以使得滤波器的输出信号与噪声信号相位相反,从而实现抵消效果。
在实际应用中,通常需要在输入端采集到噪声信号和待抵消信号,然后通过自适应算法实时计算出相应的权重系数,对待抵消信号进行处理,最终输出抵消后的信号。
自适应噪声抵消技术的优势在于其能够自动适应不同环境中的噪声,实现较好的降噪效果。
相比于传统的固定滤波器,自适应滤波器更具灵活性和实时性,能够适应不同噪声信号的变化,提供更好的抵消效果。
除了在消费电子产品中广泛应用外,自适应噪声抵消技术在其他领域也有着重要的应用。
在通讯设备中,自适应噪声抵消技术能够提升信号的质量和稳定性,提高通讯的可靠性;在汽车音响系统中,自适应噪声抵消技术可以减少汽车行驶时的噪声干扰,提升乘客的舒适度;在医疗设备中,自适应噪声抵消技术可以降低手术室中的噪声干扰,保障医疗操作的准确性和安全性。
自适应噪声抵消技术也存在一些局限性。
自适应滤波器的计算量较大,需要较高的计算资源和算法运算能力;自适应滤波器的参数调整需要时间,可能无法及时适应快速变化的噪声环境;自适应噪声抵消技术对噪声信号的分析也具有一定的局限性,无法完全适用于所有类型的噪声。
面对以上的挑战,研究人员正在不断改进和优化自适应噪声抵消技术,以提升其在实际应用中的性能和稳定性。
通过引入更先进的算法和技术,优化自适应滤波器的结构和参数,以及结合其他降噪方法,如主动噪声控制(ANC)和深度学习等,可以有效提高自适应噪声抵消技术的抵消效果和适用范围。
自适应旁瓣对消技术综述
+!自适应旁瓣对消技术的发展过程
自适应旁瓣对消技术是与阵列天线和滤波器技 术密不可 分 的"其 核 心 是 最 优 权 值 的 自 适 应 算 法$ +#世纪!#年 代"维 纳 奠 定 了 设 计 最 佳 滤 波 器 的 基 础"并根据 最 小 均 方 误 差 !ZZ@G#准 则"给 出 了 最 佳滤波器所需要 的 参 数$ 但 是"维 纳 滤 波 器 要 求 输 入的信号是平稳的 且 统 计 特 性 是 已 知 的"而 真 实 的 信号大 多 未 知 且 非 平 稳"因 此 这 限 制 了 它 的 应 用 场 合 $ )"*
摘 要 !自 适 应 旁 瓣 对 消 是 现 代 雷 达 抗 有 源 干 扰 的 有 效 方 法 "它 是 自 适 应 阵 列 处 理 的 简 单 而 具 体 的 应 用 $ 介 绍 了 自 适 应
旁 瓣 对 消 技 术 的 基 本 原 理 和 发 展 过 程 "对 自 适 应 权 值 算 法 进 行 了 总 结 "然 后 分 析 了 影 响 旁 瓣 对 消 性 能 的 各 种 因 素 $
#!引!言
自 适 应 旁 瓣 对 消!)@Y*#技 术 是 自 适 应 阵 列 处 理 的一种具体运用"它采用空间滤 波技术"通 过 辅助 接 收 通 道 在 干 扰 方 向 自 适 应 形 成 零 点 "实 现 对 干 扰 信 号 的 抑 制)$*$ 由 于 其 相 对 自 适 应 阵 列 处 理 来 说 "具 有 结 构简单%易于实现等特点"因此作为 现 代雷达 抗干扰 的 有 效 措 施 之 一 被 广 泛 采 用 $ 自 上 世 纪 中 期 以 来 "自 适 应 旁 瓣 对 消 技 术 一 直 受 到 人 们 的 重 视 "已 有 大 量 的 文 献 发 表 "基 本 技 术 也 已 相 当 成 熟 $ 本 文 在 阅 读 大 量 文献的基础上"总结前人的部分 研究成果"以 使人 们 对自适应旁瓣对消技术有一个更清晰的认识$
第七讲自适应噪声抵消技术
1 横向滤波器
• 三部分组成:
– 等间隔抽头延 迟线;
– 可调增益电路; – 加法器。
t
y(t) 0 h( )n(t )d
权系
l
l
数
h(kt)n(t kt)t knk (t)
k 1
k 1
2 由横向滤波器构成的噪声抵消系统
• 输出z(t)表示为:
z
• (2)输出信号失真度:
D Ss (w) Sso (w) Ss (w)
输出信号功率谱和输入信号功率谱完全一 样,是最理想的。
几种情况
• (1)信号不混入到噪声信道,同时没有独立 的附加噪声。此时:
Hopt(jw)=F(jw) ,SNRo=∞, D=0
这是最理想的。
• (2)独立噪声存在,但信号不混入噪声信道 中。此时输出中包含有噪声成分,
u(t)和v(t)的功率谱:
Su Sv
(w (w
) )
Ss Sn
(w (w
) )
Sm Sm
(w) (w)
Sn Ss
(w (w
) )
F G
( (
jw) jw)
2 2
互功率谱:
S
uv(w) Snn' (w)
Sn'n (w) Ss's' (w F ( jw)Sn (w)
)
Sss' (w) G *( j)Ss (w)
7.4 自适应滤波器应用
• 1、消除工频干扰 • 2、消除胎儿心电图干扰 • 3、消除回声 • 4、消除语音信号的背景噪声 • 5、自适应噪声消除器 • 。。。
7.4.1 消除心电图的工频干扰
消除工频干扰
自适应噪声抵消技术
目录
• 自适应噪声抵消技术概述 • 自适应滤波器原理 • 自适应噪声抵消系统设计 • 自适应噪声抵消技术面临的挑战与解决方
案 • 自适应噪声抵消技术的未来展望
01 自适应噪声抵消技术概述
定义与原理
定义
自适应噪声抵消技术是一种利用信号 处理算法,实时监测和消除噪声的技 术。
原理
硬件实现
传感器选择
根据应用场景选择合适的传感器,如麦克风、 压力传感器等。
微处理器
选用合适的微处理器,实现自适应算法和控 制逻辑。
信号处理电路
设计实现信号的放大、滤波等预处理电路。
电源管理
设计合理的电源管理方案,保证系统稳定运 行。
04 自适应噪声抵消技术面临 的挑战与解决方案
挑战一:噪声模型的不确定性
详细描述
为了实现有效的噪声抵消,自适应算法需要进行多次迭代和复杂的计算。这可能导致实时性能问题,特别是在资 源有限或处理能力不足的设备上。因此,如何在保证算法性能的同时降低计算复杂度,是自适应噪声抵消技术面 临的一个重要挑战。
挑战三:传感器阵列的布局与优化
要点一
总结词
要点二
详细描述
传感器阵列的布局和优化对于自适应噪声抵消技术的效果 具有重要影响。
减小了计算量
归一化LMS算法在实现过程中减小了计算量,提高了算法的效率。
适用范围有限
归一化LMS算法适用于信号与噪声具有一定相关性的情况,对于完全 无关的噪声抵消效果可能不佳。
03 自适应噪声抵消系统设计
系统架构
01
信号采集
通过传感器采集原始信号,包括噪 声和有用信号。
自适应滤波
利用自适应算法对噪声信号进行滤 波处理,以消除噪声干扰。
一文读懂:弹道导弹突防技术
一文读懂:弹道导弹突防技术弹道导弹是一种在火箭发动机推力作用下先按预定程序飞行、关机后再沿自由抛物线轨迹飞行的导弹,是目前各大国重要的火力投射手段。
随着弹道导弹威胁的不断增强,各国开始开发相应的反导技术,将天基、陆基、海基多平台传感器和拦截弹整合起来,打造战略防御盾牌。
为了击破这些“盾”,保证弹道导弹攻击的有效性,各国对突防技术(Penetration Aids)进行了大量研究,本文将对弹道导弹典型的突防技术进行简要阐述,并结合国外相关装备来对突防技术获得更好的理解。
文章仅供参考,观点不代表本机构立场。
弹道导弹突防技术研究作者:学术plus高级评论员张昊1. 突防措施简介弹道导弹突防措施是指通过不同手段提高弹道导弹突防概率、防止敌方拦截的技术手段,可有效提高对敌威慑力,是弹道导弹中不可缺少的重要组成部分。
突防手段必须满足如下几个原则:1)必须与其企图突防的防御系统相匹配,这意味着必须知晓防御系统的相关细节;2)突防手段占用进攻系统的体积、重量并从后者获取能量,不能影响导弹的功能或可靠性,意味着通过先进的系统工程将突防手段与载荷的其它部分进行集成;3)能够在发射环境中生存并在其意图的作战环境中发挥功能,在某些情况下还要考虑到空间再入技术,而这又是另一项重大的工程挑战;4)为了确保可靠,必须在空间以及再入环境下进行测试和测量,相比于在目标区内仅观测到再入飞行器抵达,其测试难度更大。
从技术上讲,发展突防技术在资金投入和研发周期上都需要付出很大的代价。
上世纪六十年代,美国每年在突防手段研发上的花费据称可达3~4亿美元。
英国在上世纪七十年代进行的Chevaline项目得到了美国有限的帮助,其费用超过了10亿英镑,从研究、开发到进入现役超过了十年。
美国政府问责局(GAO)关于美国导弹防御测试目标(包含了类似突防手段的技术)的报告指出,与目标性能有关的问题导致至少增加了10亿美元的预算,而目标故障和异常也对许多导弹自身产生了负面影响。
基于智能算法的汽车主动降噪系统研究与设计
I
万方数据
(1)设计了适应于汽车噪声环境的主动噪声控制系统,该系统 主要采用了在线辨识机制 LMS 滤波器,适用于变化的噪声环境以及 噪声传播通道。 同时引入了变步长机制, 能够准确实时的对汽车的噪 声进行控制。此次设计采用仿真手段进行验证,仿真时分别采用 10 阶、50 阶和 100 阶的 FIR 滤波器,自适应算法步长选为 0.0001,结 果表明,具有在线辨识机制、变步长 LMS 滤波器能够很好地消除附 加在有用信号上的干扰噪声,提取有用信号。且阶数越大,滤波效果 越好,迭代步数越小。选用 100 阶的 FIR 滤波器,基本能够还原原 信号,迭代步数和误差幅值仅为 10 阶 FIR 滤波器的二分之一。 (2)设计了具有容错机制的控制系统传感器故障诊断系统,该 诊断系统主要通过采用支持向量机和 RBF 神经网络组成的双层模型 系统, 采用其预测功能, 对主动噪声控制系统的传感器进行实时的故 障诊断、定位以及信号重构。此次设计采用仿真的手段进行验证,仿 真时采用白噪声经过 Butterworth 带通滤波器来模拟三种不同部位的 噪声,仿真结果表明,系统能够在 3 秒左右完成故障的诊断、定位以 及信号的重构。 仿真结果表明, 双层模型故障诊断系统具有良好的诊 断、定位及重构传感器信号的功能。 此次研究以汽车驾驶室噪声为控制目标, 针对噪声控制设计了基 于自适应滤波器的主动噪声控制系统。 经过仿真实验表明, 本次设计 的噪声主动控制系统具有良好的降噪效果。 在上述工作的基础上, 又 针对这个自适应滤波主动噪声控制系统设计了一套基于双层智能算
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万方数据
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浅谈TD-LTE eCO+aICIC 干扰协同创新运用
浅谈TD-LTE eCO+aICIC 干扰协同创新运用作者:刘映波来源:《中国新通信》 2018年第12期一、概述中国移动的4G 网络已经基本完成广域覆盖,目前形成GSM、TD-SCDMA 和TD-LTE 同时并存运行。
TD-LTE 作为同频组网的网络,系统内干扰自然不容小觑,因此用户感知、系统容量等都与系统内干扰严重程度密切相关,因此在网络覆盖基本稳定时如何减少网内干扰,提高用户感知,提升边缘用户速率,其意义就不言而喻了。
二、TD-LTE 干扰分类及干扰协同背景尽管TDD 的频谱资源丰富,但是日常使用中还是会遇到掉话/ 掉线、无法接入、业务速率低、话音/ 画面质量差、切换成功率低等网络质量下降的干扰现象。
LTE 的同频组网时通常会出现小区内干扰和小区间干扰。
LTE 系统下行采用OFDMA 多址接入方式,上行采用SC-FDMA 接入方式,一个小区内所有UE 使用的PRB 彼此在频域上是正交的,所以小区内干扰很小。
但是,由于LTE所有小区同时在使用整个系统频带,从而令小区间的干扰变得不可忽视,特别是处于小区边缘的用户,受到的邻区干扰更加严重,会使数据吞吐量急剧下降,用户感受差。
LTE 边缘用户(5%) 体验速率仅是平均速率的十分之一。
三、ICIC 及aICIC 原理小区间干扰协调,是一种与调度、功率控制技术紧密结合来降低小区间干扰的技术。
小区间干扰协调将小区频带划分为边缘频带和中心频带。
同时,将用户划分为边缘用户和中心用户。
对于不同类型的用户,采用不同的频带调度策略和功率分配。
LTE 系统组网采用频率复用因子为1,即用Reuse1 组网。
这种组网方式势必带来小区间干扰严重,小区间干扰严重,边缘用户体验差,小区整体吞吐量下降。
解决这种小区间的干扰,可以采用Reuse3 组网。
但这种方式问题就是每个小区只使用部分频带,导致频谱利用率低,吞吐率下降,还间接带来运营商成本提高。
ICIC 将小区分为中心区域和边缘区域。
自适应对消在去除探地雷达信号直达波的应用
H
=
^
^
H E[
e ( n)] =
2
^
H
[ e ( n) ]
2
[ 4]
上式中 达式
^
H
是一算子 , 代表求梯度, 即用瞬时输出
^
误差功率的梯度
H 2
H
[ e2 ( n) ] 作为均方误差梯度表 ( 6)
E [ e ( n) ] 的估计值。 结合 ( 5) 式可得 W ( n + 1) = W ( n ) + 2 e( n) x ( n)
2
原理及方法
本文是用两道数据来滤除直达波的, 当然利用
( 5) 式这种性 能函数的解为维纳解, 它需要求 解逆阵 , 由于散射信号和直达波干扰环境是变化的, 因此这种估计和求逆过程必须不断进行 , 它的最大 缺点是要求运算量很大, 特别是当加权系数的数目 大时更是如此 ; 而且所得到信号的自相关阵是离散 数据的自相关矩阵 , 虽然 伪逆存在, 但有时性态不 好。 为了解决这一问题, 现改用下面的方法来推导 L MS 算法
, 因此 , 自适应滤 波器的
是一个控制自适应速度与稳定性的增益常数。 由 ( 6 ) 式和( 4 ) 式就能递推得到去除直达波后的散射 信号 e( n) 。 由于计时零点的波动, 为获得好的抵消效果 , 自 适应收敛步长必须很小、 滤波器的阶数须增大, 为了 减少计算量 , 可先做一个起始点校正 , 本文实验中给 出了先做起始点校正 , 与不事先做校正直接做自适 应对消两种情况所需时间的比较 , 采不采用事先校 正 , 可按情况、 从节省计算资源出发来决定。 另外为 了节省时间, 可按直达波的能量大部分集中在接收 信号前面部分的特点 , 考虑到自适应滤波器的权又
一种新型控制方法——自抗扰控制技术及其工程应用综述
一种新型控制方法——自抗扰控制技术及其工程应用综述陈增强;刘俊杰;孙明玮【期刊名称】《智能系统学报》【年(卷),期】2018(13)6【摘要】自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)是韩京清研究员于1998年正式提出的一种不依赖被控对象模型的新型实用技术,具有很好的工程应用前景.为了便于理论分析与工程实际应用的推广实现,高志强教授在ADRC的基础上提出易于参数整定的线性自抗扰控制(LADRC),极大地推动了自抗扰控制理论发展与实际应用.本文简要介绍了自抗扰控制的基本思想及线性自抗扰控制的基本原理,较为系统地阐述了自抗扰控制理论的研究进展,就自抗扰控制在实际工程领域中的应用进行了分类总结,最后给出需要进一步深入研究的方向.【总页数】13页(P865-877)【作者】陈增强;刘俊杰;孙明玮【作者单位】南开大学计算机与控制工程学院,天津300350;天津市智能机器人重点实验室,天津300350;南开大学计算机与控制工程学院,天津300350;天津市智能机器人重点实验室,天津300350;南开大学计算机与控制工程学院,天津300350【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于自抗扰控制技术的焊线机冲击力控制方法 [J], 戴冠豪;高健2.一种新型抗扰控制方法的研究与应用 [J], 李军;黄卫剑;万文军;朱亚清;潘凤萍3.基于自抗扰控制技术的电压源变流器电流解耦控制方法 [J], 盛超;唐酿;朱以顺;丁业豪;王传旭4.基于自抗扰控制技术的虚拟同步机无频差控制方法 [J], 唐酿;朱以顺;盛超;黄辉5.基于线性自抗扰控制技术控制器设计的控制方法 [J], 白杰; 朱日兴; 王伟; 马振因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电子战飞机远距离支援干扰有效区分析与仿真
Ab ta t Th n ue c co fln itn esa do f a s rc eif ln eft ro o g dsa c tn f mmiga albl y ae y EW ln a e n a ay e j n v i it rab a i pa e h sb e n lzd,t e h
f r t e s n b y i e p o ma e r a o a l n h l .
K y W o d sa d ofjmmig v i bl y a e ,jmmig e u to e r s tn — f a n ,a al it ra a a i n q a in
Di o Hu we Da g Li u Zh n i n e a a i n k n a gJa k
( rDe e s o c sCo ma d Ac d my,Zh n z o 4 0 5 ) Ai f n e F r e m n ae egh u 5 0 2
作者 简介 : 刁华 伟 , , : 究 生 , 究 方 向 : 空 兵 电 子 防 护 。党 立 坤 , , 士 研 究 生 , 究 方 向 : 男 硕 上研 研 防 男 硕 研 防空 兵 电 子 防 护 。张 建 科 , , 土研 究 生 , 究 方 向 : 男 硕 研 防空 兵 电 子 防 护 。
达 为参 考对 象 对 电 子 战 飞机 远 距 离 支 援 干 扰 有 效 区的问题 进 行分 析 与仿 干 扰 信 号 掩 护 后 面 的 目 通
标 。通 常 使 干扰信 号 的频 率对 准 雷达 的频 率 , 要 主
*
收 稿 日期 :0 0年 1 2 日, 回 日期 :0 0年 2月 2 21 月 2 修 21 4日
引信电路抗爆轰干扰的若干方法
中图 分 类 号 : T J 4 3 O . 2
文献标识码 : A
文 章 编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 3 ) 0 6 — 0 0 9 7 — 0 3
Me t h o d s f o r a n t i . d e t o n a t i o n i n t e r f e r e n c e o f f u s e c i r c u i t
i s o l a t i o n c o n t r o l c i r c u i t , a n d” l a d d e r e d ”c o n f i g u r a t o n i s ma i n l y a p p l i e d t o t h e c o n t r o l c i r c u i t ha t t d o e s n 2 a d o p t i s o l a t i o n c o n t r o l
( 机 电 工 程 与 控 制 国 家级 重 点 实验 室 陕 西 西安 7 1 0 0 6 5 )
摘要 : 针 对 串联 战 斗 部 抗 爆 轰 干 扰 不 允 许 采 用 浮 地 设 计 的 问 题 。 文 中给 出 了 二 极 管 隔 离 方 法 以及 控 制 器 抗 干扰 措
施 。二 级 管 的 设 置 根 据 不 同情 况 可 以采 用 “ 平行状” 结构或“ 阶梯 状 ” 结 构 。“ 平行状” 结 构 主要 应 用 于 隔 离控 制 电路 设
第2 1 卷 第 6期
V0 1 . 2l
电子设 计 工程
E l e c t r o n i c De s i g n En g i n e e r i n g
卫星通信中的自适应信号处理技术研究
卫星通信中的自适应信号处理技术研究自适应信号处理技术是卫星通信领域的重要研究方向之一。
在卫星通信中,信号传输存在很多干扰和衰落的环境,自适应信号处理技术可以有效地对抗这些干扰,提高信号的传输质量和系统性能。
自适应信号处理技术的核心是自适应滤波器,它能够根据输入信号的实时特性自动调整滤波器的参数,以达到最佳的滤波效果。
在卫星通信中,自适应滤波器可以用于抑制各种干扰,包括多径干扰、频偏干扰和陷波干扰等。
多径干扰是卫星通信中常见的问题,主要由信号在传播过程中经历多条路径并以不同的延迟到达接收端引起的。
多径干扰导致信号失真和间隔性的淡化现象,严重影响了信号的正确接收。
自适应滤波器可以通过估计和补偿各个路径的干扰信号,实现多径干扰的抑制,提高信号的接收质量和可靠性。
频偏干扰是由于信号的发送端和接收端的时钟频率不同引起的,导致信号的频率偏移和相位偏移。
频偏干扰使得信号的接收端难以正确解码和解调,影响信号的传输速率和数据可靠性。
自适应滤波器可以通过在线估计并补偿频偏干扰,提高信号的解码和解调性能。
陷波干扰是由与信号频率相近的干扰信号引起的,频率相近的干扰信号会被错误地接收为主要信号,导致信号的丢失和误码。
自适应滤波器可以通过不断调整滤波器的参数,实现对陷波干扰的抑制和滤除,提高信号的抗干扰能力。
除了自适应滤波器,自适应信号处理技术还包括自适应调制技术和自适应码型选择技术等。
自适应调制技术可以根据信道的状态自动选择最适合的调制方式,以提高信号的传输速率和能量效率。
自适应码型选择技术可以根据信道的质量和容量需求,自动选择最适合的编码方式,以提高信号的编码和解码性能。
综上所述,自适应信号处理技术在卫星通信中起着重要的作用。
它可以有效地抑制各种干扰信号,提高信号的接收质量和系统性能。
随着卫星通信的不断发展,自适应信号处理技术将会越来越受到关注,并在实际应用中发挥更大的作用。
电子对抗原理
电子战装备技术发展发展方向和趋势
1) 电子战系统的综合一体化 2) 无源探测定位技术。其中,一是快速、 高精度无源定位技术;二是“寂静”型无 源探测定位技术 3) 导航战 4) 空间电子战 5) 电子战无人机 6) 有源诱饵技术
电子战装备技术发展发展方向和趋势(续)
7) “硬杀伤”电子战装备技术 8) 电子战智能化信息处理技术 9) 电子战仿真技术 10) 信息/网络对抗技术 11) 高功率微波、非核致电磁脉冲技术 12) 超导、纳米技术应用等
使用电子战保护人员或者装备,或者消弱敌 方电子战的效力的各种行动。 电子战支援(ES)
搜索、截获、识别、定位有意或者无意的辐 射,为指挥员服务。
3.电子战(EW)的含义(续)
现代电子战的特点: 1) 强调电子战的攻击性,因此包含了定向能 武器; 2) 电子攻击的目的不仅是降低敌方电子装备 的性能,而且是消弱、抵消或者摧毁敌方的战 斗力。攻击的目标包括设备和操作人员。 3) 电子防护包括对敌我双方的装备和人员的 影响。
2.雷达对抗的重要性(续)
是武器系统和军事目标生存和发展的必 不可少的自卫武器 如导弹拦截, 不使用电子对抗手段时, 防空导弹的杀伤概率为50~90%,使用 电子对抗手段时,防空导弹的杀伤概率 下降为1%以下。
3.电子战(EW)的含义
电子战是敌我双方利用电磁能和定向能 破坏敌方武器装备对电磁频谱、电磁信 息的利用或对敌方武器装备和人员进行 攻击、杀伤,同时保障己方武器装备效 能的正常发挥和人员的安全而采取的军 事行动。
2) 信息战
信息是情报分析、运筹决策、指挥协调、 武器控制、后勤保障等各项活动的基础。
信息战是信息的获取与反获取、利用与 反利用的斗争。军事信息战是为攻击或者 利用敌方的信息、军事信息系统和信息武 器系统,同时保护己方的信息、军事信息 系统和信息武器系统。
afadesi-msi方法
Afadesi-MSI方法介绍Afadesi-MSI方法是当今数字信号处理领域中的一种重要算法,主要用于处理多频带信号。
它基于自适应滤波理论,通过调整滤波器参数,实现对多频带信号的有效分离和提取。
Afadesi-MSI方法的优点在于其高度的灵活性和适应性,能够适应各种复杂的多频带信号处理任务。
一、Afadesi-MSI方法的基本原理Afadesi-MSI方法基于自适应滤波原理,通过构建一个可调的滤波器,对输入信号进行分离和提取。
该滤波器能够根据输入信号的特性和频带分布,自动调整其参数,从而实现对多频带信号的有效处理。
在处理过程中,Afadesi-MSI方法采用最小均方误差(MSE)作为优化准则,不断调整滤波器参数,使得输出信号与目标信号之间的误差最小化。
二、Afadesi-MSI方法的实现过程Afadesi-MSI方法的实现过程主要包括以下几个步骤:1. 信号预处理:对输入信号进行必要的预处理,包括去噪、滤波等操作,以提高信号的信噪比(SNR),降低后续处理的复杂度。
2. 滤波器设计:根据输入信号的频带分布和特性,设计合适的滤波器。
该滤波器应具备较好的频率选择性和适应性,能够有效地分离和提取多频带信号。
3. 自适应滤波:利用自适应算法,如LMS、RLS等,不断调整滤波器参数,使得输出信号与目标信号之间的误差最小化。
在这个过程中,需要不断迭代更新滤波器参数,直到达到预设的收敛条件。
4. 信号提取:经过自适应滤波处理后,多频带信号被有效地分离和提取。
此时,可以根据需要对各个频带信号进行进一步的处理和分析。
5. 性能评估:对提取出的多频带信号进行性能评估,包括信噪比、失真度、频率响应等方面的评估。
通过对这些性能指标的分析,可以进一步优化Afadesi-MSI方法的参数和算法。
三、Afadesi-MSI方法的优势与局限性1. 优势:(1)高度的灵活性和适应性:Afadesi-MSI方法可以根据输入信号的特性和频带分布,自适应地调整滤波器参数,实现对多频带信号的有效分离和提取。
基于最佳中继选择的干扰受限频谱接入方法
基于最佳中继选择的干扰受限频谱接入方法作者:胡燕妃任梦梦翟旭平来源:《移动通信》2020年第07期【摘要】为了提高频谱资源的利用率,提出了一种基于最佳中继选择的干扰受限频谱接入方法。
在该方法中,认知用户在对授权用户造成的干扰满足限制条件的前提下,通过认知中继用户的帮助接入到授权频谱当中。
以最大化认知系统的速率为目标,推导出了多中继情况下的最佳中继选择算法。
得到结论为当认知用户和中继用户以最大功率发射时,最佳中继位置为固定值,仅与认知系统和授权系统的位置有关;当认知用户和中继用户以固定功率发射时,最佳中继位置会随着发射功率的变化而变化。
仿真结果表明了该最佳中继选择算法的有效性,且认知系统的传输速率相比于直达链路也有显著的提高。
【关键词】认知无线电;干扰受限;中继选择;频谱接入doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.07.015 中图分类号:TN929.5文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2020)07-0086-07引用格式:胡燕妃,任梦梦,翟旭平. 基于最佳中继选择的干扰受限频谱接入方法[J]. 移动通信, 2020,44(7): 86-92.0 引言近年来,随着无线电通信技术的迅速发展,现代社会对频谱资源越来越依赖。
然而目前的静态频谱分配政策虽然能避免不同通信系统之间的干扰问题,但是却造成了频谱资源的大量浪费[1]。
认知无线电(CR, Cognitive Radio)技术正是为了解决无线频谱资源稀缺、利用率低等现代通信问题而提出的,现已成为社会的研究热点之一[2]。
而认知无线电的关键技术之一便是频谱接入技术。
认知系统接入到授权频段的接入方式有两种分别是:填充式频谱接入和共存式频谱接入[3]。
填充式频谱接入首先利用频谱感知技术感知认知用户周围的“频谱空洞”,然后伺机接入到当前授权用户未在使用的频谱当中[4],其十分依赖于精确的频谱感知技术。
一旦频谱感知发生错误,认知用户就会对授权用户产生十分严重的干扰问题,而且这种频谱接入方式可被使用的频谱资源也是非常有限[5]。
基于自适应滤波的通信网络干扰信号提取方法
Telecom Power Technology通信技术基于自适应滤波的通信网络干扰信号提取方法白琳,安邦(武警天津总队,天津300000传统通信网络干扰信号提取方法在实践中经常发生错误提取的问题,且干扰信号正确提取率较低,为此提出了基于自适应滤波的通信网络干扰信号提取方法。
利用自适应滤波技术计算出干扰信号与期望信号的误差,跟踪通信网络干扰特性,运用差异分析法和各个种类干扰信号幅值特征分类提取干扰信号,从而完成基于自适应滤波的通信网络干扰信号的提取。
实验证明,该设计方法的正确提取率高于传统方法,适用于通信网络干扰信号的提取。
自适应滤波;通信网络;干扰信号;干扰特性;差异分析法Communication Network Interference Signal Extraction Method Based on AdaptiveFilteringBAI Lin,AN BangTianjin Armed Police Corps,Tianjin 300000Because the traditional interference signal extraction method of communication network often appearsextraction rate of interference图1 自适应滤波技术示意图x为自适应滤波的输入信号。
自适应滤波输入信号经过滤波结构对输入信号进行度量与处理,形成了自适应滤波输出信号y[1]。
在实际操作中,非线性自适应滤波比线性自适应滤波计算麻烦,所以多使用线性自适应滤波[2]。
自适应滤波技术根据期望响应值和误差值对数据信号进行处理和分析,具有较高的滤波精度,同时能够根据实际滤波要求和信号特性,利用期望响应值自动修改滤波参数,以有效解决通信网络干扰信号提取中干扰信号种类较多的问题[3]。
自白 琳,等:基于自适应滤波的 Telecom Power TechnologyTelecom Power Technology该实验得到两种通信网络提取方法的干扰信号正确提可知,采用基于自适应滤波的通信网络99.48%,%,接近,而采用传统方法提取通信网络干扰信号的正,多数信道干扰信号正确提取率低于最小限值,且远远低于设计方法。
基于干扰对齐的能量效率优化算法分析
基于干扰对齐的能量效率优化算法分析【摘要】为了提高MIMO系统的能量效率,本文首先提出一种干扰对齐优化算法―正交最大信干噪比算法,该算法针对最大信干噪比算法在中高信噪比条件下的不足完成优化。
然后,在该算法基础上进一步提出能量效率优化算法,该算法充分发挥了干扰对齐在抑制干扰方面的优势,利用MIMO系统的大量自由度,使系统中各用户能够同时收发信息而不产生相互干扰。
仿真实验结果表明,提出的基于干扰对齐的能量效率优化算法能够显著提高MIMO系统的能量效率。
【关键词】多输入多输出系统干扰对齐能量效率doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.02.014 中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2016)02-0066-08引用格式:钱进,孙银江,郭磊,等. 基于干扰对齐的能量效率优化算法分析[J]. 移动通信,2016,40(2):66-73.Analysis on for Energy Efficiency Optimization Algorithm Based on Interference AlignmentQIAN Jin1,SUN Yin-jiang2,GUO Lei3,LI Bing-qing3(1. The Navy’s Military Representative Room of the Third Academy of CASIC,Beijing 100074,China;2. Beijing Institute of Electrical and Mechanical Engineering,Beijing 100074,China;3. School of Electronics and Information Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)[Abstract] In order to improve the energy efficiency of MIMO systems,an interference alignment optimization algorithm named orthogonal maximumsignal-to-interference-plus-noise (SINR)was proposed in this paper. The proposed algorithm realizes the optimization according to the flaw of maximum SINR algorithm at high SNR. Then,based on the proposed algorithm,an energy efficiency optimization algorithm was further proposed,which fully takes the advantage of interference alignment in interference suppression. Specifically,a large number of degree of freedom in MIMO system was utilized so that users in the system to receive and send information simultaneously without mutual interference. Simulation results show that the energy efficiency optimization algorithm based on interference alignment can significantly improve the energy efficiency of MIMO system.[Key words] MIMO system interference alignmentenergy efficiency1 引言多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术可以显著提高信道容量,仅在被提出后的几年里就已应用到大规模、标准驱动的无线网络系统,如无线局域网、宽带无线接入、3G通信网络等[1]。
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0引 言
引信如果用门限装置来判别噪声背景中有无 目标存在,其探测性能通常用检测概率和虚警概 率来表示。引信的检测概率、虚警概率和门限电压 与信噪比( 这里噪声包含杂波、干扰等所有除有用 信号之外的成分) 有直接的关系。在满足一定虚警 概率的情况下,检测概率随信噪比递增,因而提高 信噪比是引信设计的重要内容。自适应干扰抵消 技术利用最小均方误差准则,可在信号与噪声的 统计特性未知的情况下,自动调节滤波器系数到 最佳滤波要求,提高回波信号信噪比。
设计的关键内容。本文利用自适应滤波双通道干扰抵消算法,以背景通道接收到的杂波信号为参
考,对主通道进行降噪处理。仿真及试验结果表明,该方法可使信噪比提高约 14 dB。
关键词: 干扰抵消; 引信; 自适应; 双通道
中图分类号: TJ43 + 4. 1 文献标识码: A
文章编号: 1673 - 5048( 2011) 03 - 0039 - 03
2011 年 第3 期 2 011 年6 月
航空兵器 AERO WEAPONRY
2011 No. 3 Jun. 2011
自适应干扰抵消技术在 PD 引信中的应用
丁学飞,冯春环,张红旗
( 中国空空导弹研究院,河南 洛阳 471009)
摘 要: 回波信噪比决定了引信在干扰 / 噪声环境下对目标的检测能力,提高信噪比是引信
[5] 胡江波,王文刚,楼旭俊. BP 网络自适应消噪方法在无 线电引信中的应用[J]. 探测与控制学报,2008,30( 5) .
Application of Self-Adaptive Interference-Cancellation Technique in PD Fuze
DING Xue-fei,FENG Chun-huan,ZHANG Hong-qi
( China Airborne Missile Academy,Luoyang 471009,China)
2 自适应干扰抵消在引信中实现
根据干扰 抵 消 原 理,干 扰 抵 消 器 必 须 有 两 个 输入通道: 一是含有信号和噪声的通道,一个是仅 含相关噪声的通道。脉冲多普勒体制引信的工作 方式为上述条件提供了可能。由于引信是近距工 作,脉冲体制引信通常用接收距离门来实现引信 的距离截止特性。如图 2 所示,距离门 1 为回波信 号通道,距离门 2 为背景通道。在引信的作用距离 范围内,回波信号只能落在距离门 1 内,而噪声和 干扰等信号由于跟引信没有严格的工作时序关系, 因此在信号通道和背景通道都会有噪声和干扰。
图 1 自适应干扰抵消原理
主通道输入的是带噪声 v0 ( n) 的信号,如下式 所示:
d( n) = s( n) + v0 ( n) 参考通道是用来检测噪声的。从图中可知,由 于传送路径不同,参考通道输入的噪声 v1 ( n) 和主 通道的噪声分量 v0 ( n) 是不同的,由于它们来自同 一个噪声源,所以 v0 ( n) 和 v1 ( n) 是相关的。假设 参考通道中不包括有用信号 s( n) ,则可以得到自 适应滤波器的输入为
1 自适应干扰抵消原理
自适应干扰抵消器的结构原理如图 1 所示。它
收稿日期: 2010 - 12 - 22 作者简介: 丁学飞( 1983 - ) ,男,山东青岛人,硕士,助理 工程师,研究方向无线电引信技术。
有两个输入通道,一个为主通道,另一个为参考通 道。下面将采用最小均方误差准则( LMS) 来分析 自适应干扰抵消的原理。
绍的 LMS 算法调整其系数,可以使均方误差最小, y( n) 将十分接近 v0 ( n) ,取系统的输出为误差信号 e( n) ,则系统的输出将非常接近于信号 s( n) 。
自适应滤 波 算 法 中,收 敛 速 度 是 一 个 重 要 指 标,特别是由于引信工作的瞬态性,对自适应抵消 技术在算法收敛速度方面的要求更为严格。一般 而言,收敛时间尽量不能大于引信探测识别目标 的时间。用于自适应滤波的算法有多种,如 LMS 算法及其各种改进算法、RLS 算法、FTF 算法等。 其中归一化 LMS 算法、RLS 算法和 FTF 算法收敛 速度快。LMS 算法简单,但收敛速度较慢,其失调 与收敛速度不能同时兼顾; 归一化 LMS 算法步长 可变,可根据参考信号的功率大小实时调整步长, 从而保证快速收敛。文献[1]给出了几种改进 LMS 算法收敛速度方面的思路。RLS 算法收敛速度比 一般的 LMS 滤波器快一个数量级,但以增加运算 量为代价。自适应滤波算法收敛速度与失调及运 算量存在矛盾关系,在算法及参数选择时应权衡 考虑。
Abstract: The detecting capability of fuze in complicated electromagnetic environment is determined by signal-noise ratio ( SNR) of the echo,and improving SNR is the key problem in fuze design. In this paper an self-adaptive noise-cancellation technique is studied to denoise the main channel refrenced by the noise of background channel. The simulation result shows the SNR can be improved to 14 dB.
图 3 为引信自适应干扰抵消设计原理框图。射 频回波脉冲经混频、放大后形成的中频脉冲信号,
经距离门 1 和距离门 2 进行距离选通,其中 1 通道 为信号加噪声通道,2 通道为噪声通道。干扰抵消 算法以 2 通道的信号为参考输入,通过调整自适应 滤波器系数来估计 1 通道的噪声,并把噪声估值与 1 通道信号相减以达到对 1 通道降噪的效果。
图 7 对噪声抵消效果
图 9 对正弦信号抵消效果
5结束语
引信自适应干扰抵消器能够在很大程度上改 善信噪比,降低引信的虚警率,对敌方的噪声干扰 和 瞄 准 式 干 扰 有 良 好 的 抑 制 作 用。不 但 能 提 高 引 信 抗 早 炸 能 力,而 且 能 在 干 扰 存 在 的 情 况 下 提 高 探测概率。由于引信工作的瞬态性,算法的收敛速 度 对 抵 消 效 果 有 重 要 影 响,在 实 际 应 用 时 可 综 合 运用多种措施,提高引信抗干扰能力。
参考文献:
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[3] 梁棠文. 防空导弹引信设计及仿真技术[M]. 北京: 宇 航出版社,1995.
[4] 王海涛. 自适应噪声对消在引信数字信号处理系统中 的应用[J]. 制导与引信,2009,30( 1) .
图 7 是 在 有 噪 声 情 况 下 的 仿 真 结 果,这 里 的噪声可以是引信自身的振动噪声或敌方的噪 声干扰,可 以 看 出 噪 声 被 有 效 抑 制,而 信 号 能 顺利通过 抵 消 器。通 过 计 算,信 噪 比 提 高 约 14 dB。图 8 是引 信 对 标 准 金 属 球 交 会 实 测 数 据 仿 真结果,噪 声 被 有 效 抑 制,而 回 波 信 号 幅 度 基 本不变。图 9 是 当 存 在 一 个 与 有 用 信 号 不 同 频 率的信号叠 加 噪 声 干 扰 时 的 仿 真 结 果,比 如 敌 方瞄准式干 扰。 由 图 9 可 看 出,抵 消 效 果 非 常 明显。
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航空兵器 2011 年第 3 期
u( n) = v1 ( n) 因此,自适应滤波器的输出 y( n) 只与 v1 ( n) 有关。
从图 1 中可得如下误差信号: e( n) = d( n) - y( n) = s( n) + v0 ( n) - y( n) 则均方误差为 ξ = E[e2 ( n) ]= E[s( n) + v0 ( n) - y( n) ]2
丁学飞等: 自适应干扰抵消技术在 PD 引信中的应用
影响抵消效果。中放低频通带选择时,若保证信号 低频的所有频率分量都能通过中放,则可很好地 解决这一问题。
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图 5 信号通过中放前后对通道和参考通道信号
4 性能仿真
根据引 信 的 工 作 特 性,引 信 只 在 弹 道 末 端 才会收到目 标 回 波 信 号。自 适 应 干 扰 抵 消 技 术 不但要保证在导弹飞行过程中对干扰和噪声有 较好的抵消 效 果,还 要 保 证 在 弹 道 末 端 目 标 回 波信号不被 抑 制。仿 真 采 用 的 数 据 前 半 部 分 仅 有干扰 / 噪声,后半部分 同 时 存 在 有 用 信 号 和 干 扰 /噪声。
图 4 正弦调制的脉冲信号及其频率分量
由于信号通道和参考通道的信号都要经过中 放,中 放 频 率 响 应 特 性 对 两 通 道 信 号 的 相 关 性 有 重要的影响。在中频高频端,为保证较好的距离选 择特性,脉冲边沿应尽量陡,此时中放带宽应尽量 大,但带宽过大会进入较多的噪声。图 5 是正弦调 制信号通过中放前后的仿真结果。从图 5 信号频率 分量可以看出,信号的大部分能量集中在低频段, 此时中放 频 带 设 置 使 第 一 根 频 谱 分 量 不 能 通 过。 可 以 看 出 中 放 后 的 信 号 基 底 出 现 波 动,其 频 率 与 正弦信号的频率相同。该信号经距离选择、滤波放 大 后 形 成 信 号 通 道 和 参 考 通 道 信 号,仿 真 结 果 如 图 6 所示。由于信号通过中放后基底出现波动,在 通过距离 门 选 择 时 使 有 用 信 号 耦 合 到 参 考 通 道,