自適應天線抗干擾性能研究

曹 菲，毋 凡，胡中澤

（第二炮兵工程大學，陜西 西安710025）

0 引言

自適應波束形成算法也稱為空域濾波算法，它是自適應天線陣列的核心部分，決定著陣列空域濾波的性能。自適應波束形成算法根據應用環境的變化，通過不同的約束準則來確定自適應加權系數，改變陣列方向圖，從而在理想信號方向上形成主波束，在干擾方向上形成零陷或較低的增益，實現抑制干擾和加強信號的目的。

1 適用于雷達抗干擾的自適應波束形成準則

在自適應陣列處理中，根據空間環境的不同，自適應濾波算法采用的約束準則也不同，常用的約束準則主要包括：最小均方誤差準則（MMSE）、線性約束最小方差準則（LCMV）、最大似然（ML）準則、最大輸出信噪比準則（MSNR）等［1］。

2 子空間正交投影

2.1 算法原理

子空間正交投影技術利用理想回波信號與干擾信號互不相關的特性，將接收信號首先分解成兩個互相正交的子空間，稱為信號子空間和干擾子空間，然后將接收信號投影到信號子空間，則投影后得到的信號即為消除干擾后的信號，子空間正交投影原理如圖1所示。

圖1 子空間正交投影原理

考慮陣元個數為M 的均勻線性陣列，陣元間距為d，d 等于雷達信號載波波長的一半。假設陣元之間各向同性，陣列接收到的信號經過下變頻、采樣等處理后的信號模型可表示為：

式中，L 表示接收到的干擾信號個數，假設陣元個數大于干擾信號的個數，即M＞L。當理想回波信號與干擾和噪聲信號彼此獨立時，陣列接收信號的互協方差矩陣Rxx可表示為：