当前位置：首页 > 范文大全 > 实用文>民航VHF地面通信干扰分析及对策

民航VHF地面通信干扰分析及对策

2022-11-10 10:17:54 收藏本文下载本文

“Beetlejuice”通过精心收集，向本站投稿了7篇民航VHF地面通信干扰分析及对策，下面是小编整理后的民航VHF地面通信干扰分析及对策，欢迎您能喜欢，也请多多分享。

民航VHF地面通信干扰分析及对策

篇1：民航VHF地面通信干扰分析及对策

民航VHF地面通信干扰分析及对策

民航VHF地空通信干扰是近年来困扰中国民航的'难点问题.首先简要分析了VHF通信干扰的形成机理,结合民航甚高频通信的特点,探讨了造成VHF通信干扰的根源,最后提出了建立无线电监测站、加强与无线电部门的协调沟通等解决干扰的思路.

作者：徐峻江 Xu Jun-jiang 作者单位：江苏盐城民航站通导科,江苏,盐城,224051 刊名：电子质量英文刊名：ELECTRONICS QUALITY 年，卷(期)： “”(12) 分类号：V249 关键词：VHF 通信干扰无线电监测

篇2：民航VHF地空通信干扰对策研究

民航VHF地空通信干扰对策研究

民航VHF地空通信干扰是近年来困扰中国民航的难点问题.通过对中国某机场干扰情况的深入调查和研究,明确了主要干扰源及其产生机理.同时结合中国电磁环境的'实际情况和民航自身的特点,提出了从民航自身入手、加强管理、建立监控体系和应急VHF通信接收系统的解决思路.

作者：黄建宇吴仁彪张春田李志远 HUANG Jian-yu WU Ren-biao ZHANG Chun-tian LI Zhi-yuan 作者单位：黄建宇,吴仁彪,HUANG Jian-yu,WU Ren-biao(天津大学,电子信息工程学院,天津,300072;中国民航大学,智能信号与图像处理天津市重点实验室,天津,300300)

张春田,ZHANG Chun-tian(天津大学,电子信息工程学院,天津,300072)

李志远,LI Zhi-yuan(民航华北空管局技术保障中心,北京,100621)

刊名：中国民航大学学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CIVIL AVIATION UNIVERSITY OF CHINA 年，卷(期)：2008 26(1) 分类号：V243.1 关键词：民航地空通信干扰对策研究软件无线电自适应接收机

篇3：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：Radar against communications with the main existing method of frequency domain or the airspace，this article we briefly introduce a thin strip communications signals and establish communication interference signals model.Introduced based on the frequency and the airspace anti-interference method，including the second multiplication and eigen-subspace projection method.Give simulation analysis and results and verify the effectiveness and feasibility of the algorithms. Key words：Radar Signals；The Second Multiplication；Eigen-subspace Projection Method 1.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，带宽占信号总带宽的10%。信号功率取0dB，通信信号功率取。由于内噪声相对于干扰而言影响很小，可忽略不计，这里为了避免产生奇异矩阵，取为-10dB。图1 输入20dB干扰时LS法抑制后的频谱及其脉压输出图2 输入40dB干扰时LS法抑制后的频谱及其脉压输出根据频率取样定理，同时考虑到计算复杂度和内插误差的影响，离散点频数N取最小取样频率的两倍，作各个点频的最小二乘估计。图1为输入干扰功率为20dB时经过LS法后信号和干扰剩余的谱图及其脉压输出，最大副瓣电平-18dB，比直接零陷法降低了5dB。图2为输入干扰功率为40dB时经过LS法后信号和干扰剩余的谱图及其脉压输出，最大副瓣电平抬高到-10dB，抑制效果已不明显。可见，当干扰功率较小时，最小二乘法估计效果较好，干扰增大时，估计性能下降，从而进一步验证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。 4.特征子空间投影方法分析 4.1 特征子空间理论特征子空间[7]由于其降维效果和稳健性的处理能力已广泛应用于波束形成、DOA估计、超分辨处理中。在脉压雷达强干扰接收环境中，接收矢量中包含雷达回波信号、各种通信干扰信号，高斯白噪声，特别是基站密集区，当这些干扰功率远大于信号分量和白噪声时，采用最小二乘法以不能很好抑制干扰。假设存在通信干扰的条件下，雷达接收信号经混频、正交相检后可表示为：（9）其中X（t）为接受矢量，接受S（t）为接受信号，采用线性调频脉冲信号，加性噪声w（t）是零均值，方差为的高斯白噪声，j（t）是窄带干扰。类似于空间采样构成协方差阵的方法，对于同时从接受机进入的干扰信号和噪声，考虑将时间采样的数据构成列矢量X，多个重复周期的接收信号构成数据协方差阵R。（10）式中，P为信号相关矩阵，P=E[SSH]。I为M阶单位矩阵，Rj是通信信号相关矩阵。 X=[x1，x2，…，xM] （11）其中R可以由M个R（k）组成Toeplitz协方差矩阵，其表现形式为：（12）其中：，jj（ti）为第j个干扰的第i个采样i=1，2，…，M可以证明数据协方差阵R是满秩，即rank（R）=M，现将R作特征分解，得：（13）得到M个特征值，现将特征值按大小顺序排序，即，对应特征向量为，，L，。将前面r个明显的大特征值对应的特征向量张成干扰子空间，后M-r个小特征值对应的特征向量张成信号和噪声子空间，干扰子空间正交于信号和噪声子空间，即；主特征向量所张成的空间为信号和噪声子空间而称为干扰子空间。将受干扰的数据矢量X投影到干扰子空间上得到投影分量为：（14）由于信号和噪声在干扰子空间的投影分量为零，Xr中将只是干扰投影分量，存在通信干扰的整个采样序列X通过MTI滤波后输出为： X1=X-Xr （15）协方差矩阵R维数大小直接影响到是否能将数据矢量X投影到干扰子空间上，而将信号保留在数据矢量上。这样要求R维数尽可能大。 4.2 特征值个数选取实际中输入为带限干扰，因此无法准确地先验知道有几个大特征值，故合理的选择大特征值的个数是一个值得考虑的问题，特征值个数选少时，干扰对消不充分，选多时会将信号对消掉。实际处理时，可以按照相邻特征值的变化情况来决定大特征值的个数，即满足式（16）的i为大特征值的个数。（16）相对于信号功率，输入干扰功率越大，对应的特征值越大，前面的大特征值与后面小特征值之间的差距越大，故容易确定干扰子空间的维数，抑制效果越好。 4.3 仿真结果分析假设LFM信号中心频率，带宽，时宽。噪声是高斯白噪声，不同输入干扰功率时，特征子空间投影方法干扰抑制的效果分别不同。由图可见，20dB的输入带限干扰在图3中并未得到较好地抑制，干扰剩余仍然很大；而图4（a）中40dB的输入干扰在（b）中干扰剩余已经很少。比较可见，输入干扰40dB时的抑制效果明显好于20dB。图5中干扰抑制后的脉压输出也体现了这一点，干扰功率20dB、40dB时特征子空间法的最大副瓣电平分-10dB和-17dB。图3 输入20dB干扰时抑制前后的频谱图图4 输入40dB干扰时抑制前后的频谱图图5 干扰抑制后脉压示意图由前分析，协方差矩阵特征值分解后，代表干扰的特征值与代表信号和噪声的特征值相差较大时，很容易精确地选择出前面r个大特征值，反之，将很难决定哪些是大特征值，哪些是小特征值，尤其是对于带限干扰而言。也就是说，受到通信干扰功率越大，该法对消效果越好，干扰功率小时，抑制效果并不理想，仿真结果恰好验证了这一点。 5.结束语本章针对目前雷达受到越来越多同频通信信号干扰的问题进行研究，根据雷达受到干扰强度，基于现代信号处理，阵列信号处理基础提出最小二乘法和特征子空间投影法两种新方法，通过仿真分析，最小二乘法能有效抑制小功率干扰，设备简单，计算量小，不足的是，对大功率干扰，该方法估计误差很大，而特征子空间投影的方法需要合理地选择大特征值的个数，对于大功率的输入干扰，抑制效果很好，且输入干信比越大，对消得越好。基于以上特点，实际中，根据频率检测仪提供的实时干扰情况，结合这两种方法来抑制通信干扰，可取得不错的效果，从而提高雷达在恶劣环境的生存能力。参考文献 [1]潘超.雷达抗干扰效能评估准则与方法研究[D].成都：电子科技大学，. [2]刘敏，魏玲.MATLAB通信仿真与应用[M].北京：国防工业出版社，. [3]吴少鹏.雷达抗干扰有效度及评估方法[J].雷达与对抗，，23（2）：10-12. [4]李潮，张巨泉.雷达抗干扰效能评估理论体系研究[J].航天电子对抗，2004，23（1）：30-33. [5]史林，彭燕，杨万海.脉冲压缩雷达干扰仿真分析[J].现代雷达，，16（8）：37-40. [6]徐庆，徐继麟，周先敏，黄香馥.线性调频-二相编码雷达信号分析[J].系统工程与电子技术，，22（12）：7-9. [7]潘继飞，姜秋喜，毕大平，等.线性调频雷达信号特征研究[J].电子对抗，2003，10（2）：24-27.

篇4：民航地空通信干扰抑制系统的设计与实现

民航地空通信干扰抑制系统的设计与实现

在中国民航空管地空通信经常受到无线电干扰,无法保障正常通信.从根本上解决民航地空通信干扰问题,对于有效保障民航安全具有重要的意义.结合民航VHF通信干扰源的`特点,将基于恒模阵列的自适应信号处理技术应用于地空通信干扰抑制中,设计并实现了自适应干扰抑制实时系统,取得了很好的干扰抑制效果.

作者：吴仁彪宫利苹胡铁乔 WU Ren-biao GONG Li-ping HU Tie-qiao 作者单位：中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津,300300 刊名：中国民航大学学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CIVIL AVIATION UNIVERSITY OF CHINA 年，卷(期)： 27(2) 分类号：V243.1 TN911.7 关键词：恒模阵列干扰抑制实时系统