指挥控制系统的无线通信设备数量多、工作频率范围窄,相互之间存在严重的邻道干扰。针对近距离电台间邻道干扰问题,提出了基于功率谱解析的分析方法。首先理论推导了信号原功率谱密度函数与展宽延拓后功率谱密度的严格数学关系,在此基础上研究邻道干扰产生机制,进而分析不同邻道的干扰强度,得到了邻道功率与频率之间的关系式,推导了进入接收机的信干噪比(SINR);最后,通过仿真验证了所提出的分析方法的可行性。理论计算与仿真结果相差在0.5 d B以内,为进一步有效规划指控系统频谱和提高利用效率提供了重要依据。
伴随战场指挥通信系统的复杂化,车载多部军用超短波(very high frequency,VHF)电台间互扰问题日益突出。针对同车电台间互扰问题,提出了结合天线近场耦合计算的射频干扰自适应对消方法,在此基础上推导出了耦合计算误差影响系统收敛时间的解析表达式。该方法通过预先建立同车收发天线近场模型,计算得出收发天线间耦合系数和相位失真度,再利用该结果设定自适应干扰对消链路的初始参数,缩短了射频自适应干扰对消算法的收敛时间。仿真表明,所提方法在不降低对消比情况下,与现有的自适应对消方法相比收敛时间缩短了30%以上,同时也验证了计算误差影响收敛时间解析表达式的正确性。
针对同时同频全双工(Co-frequency and Co-time Full Duplex,CCFD)系统已有的数字域干扰对消方法收敛速度慢和对消比低的问题,本文提出了迭代变步长最小均方(Least Mean Square,LMS)算法,利用该算法实现了快速收敛的高对消比数字域干扰对消.首先,改进Logistic函数,缩短其函数值由大至小的变化区间,再利用该非线性函数计算随迭代次数变化的步长因子值,从而加快干扰对消的收敛速度,高精度递推估计自干扰信道参数,即获得高的对消比.最后,理论分析了该对消方法收敛性和计算复杂度,得到了稳态条件下对消比的闭合表达式.仿真表明,该方法与已有变步长LMS对消方法相比,对消比可增加6d B以上,收敛速度可提高1倍,与最小二乘信道估计干扰对消方法相比,对消比提高了至少10d B.
该文针对单路延迟对消系统不能有效解决多径信道的超短波无线电台共址干扰消除问题,给出了等间隔多路延迟正交合成的射频干扰对消方案,进而提出了新的衰减系数求解方法。在设定时间延迟范围和参考信号路数基础上,该方法通过迭代加权实时有效估计多路参考信号的相关矩阵,接收信号与参考信号的相关向量,进而求解维纳霍夫方程得到各路衰减系数,有效抑制多径信道的自干扰,克服了已有方法需同时调节幅度和相位,以及相关向量和相关矩阵估计精度低的不足。另外,理论分析了衰减系数的求解过程,并推导了自干扰对消比的闭合表达式。分析和仿真结果表明,该方法在一定延迟误差情况下,可获得90 d B以上的对消比,比已有方法提高了约9 d B,有效解决了多径信道的射频干扰对消问题。
针对固定步长LMS(Least Mean Square)算法(FXSSLMS)不能同时满足快速收敛和小稳态失调误差的问题,该文提出了迭代变步长LMS算法(IVSSLMS)。与已有的变步长LMS算法(VSSLMS)不同,该算法的步长因子不再是由输出误差信号控制,而是建立了与迭代时间的改进Logistic函数非线性关系,克服了定步长算法收敛慢及已有变步长算法抗噪声干扰能力差的问题。最后从理论上分析了算法的性能,给出了其参数取值方法。理论分析和仿真均表明,所提算法能够在快速收敛情况下获得小的稳态失调误差,在有色噪声干扰下稳态失调误差比已有算法降低了约7 d B。
