自适应天线旁瓣相消中的几个实际问题
雷达自适应旁瓣干扰对消系统的改进
【 关键词 】 自 适应 旁瓣 ； 干扰对消 ； 收敛权值
中图 分 类 号 ：Ｎ ７ 、 １ Ｔ９１ 文献标识码 ： Ａ
Ｉ ｐｒ ｖ ｍ ｅ ｔｏ ｈ ｒｏ ｍ ａ ｅ ｏ ａ ｔｖ ｍ ｏ ｅ ｎ ｆｔ ｅ Ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ｆＡｄ ｐ ｉｅ
比大为降低 ， 对有用信号的检测造成困难 ， 甚至有时造
成 雷达接 受机 的饱 和 。因此 雷达需 要采 用相应 的反干 扰措 施来 消除 或减 弱这些 干扰 的影 响 ¨ 。理 论 和实
Ｗ（）＝ｇ （） （） ＋Ｗ ０ ￡ ｅ７ ７ ｄ Ｊ ． ． ７ （ ）＝ ．
（ ．空军工程大学理学院， 西安 ７０５ ； ２ １ １０ １ ．空军工程大学导弹学院， 西安 ７０ ３ ） １０ ８
【 要】 研究 了传统旁瓣 自适应干扰对消系统 ， 摘 在强近地 杂波接 收时 ， 由于近地杂 波强 度太大 而影响 了对 消系统 的
正常工作 ， 并最终影 响到回波有用信 号提取这一 问题 ， 由此提 出了一种基于 收敛权值存储 的 自适应对 消系统 ， 给 出了详 并 细实现方案 。经理论仿真和实际设备装调 ， 结果证 明利用该方案 的旁瓣 自适应干扰对消系统能有 效解决近地 接收时强地
ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔｒｎ ｏ ｖ ｒｅ ｃ ｏ ｆ ｃ ｅ ｔ ｉ ｂ ｏ ｇ ｔ ｏｗａ ｄ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｓｏｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｇ ｎ ｅ ｃ ｅｆ ｉｎ ｓ ｓ ｒｕ ｈ ｒ ｒ ．Ｔ ｅ ＭＡＴ ＡＢ ｉ ｍｐ ｏ ｅ ｉ ｌ ｔ ｅｂ ｈ ｖｏ ｆ ｈ ｅ ｉ ｆ Ｌ ｓｅ ｌ ｙ ｄ ｔ ｓｍｕ ａｅ ｔ ｅ ａ ｉｒｏ ｅ ｎ ｗ ｏ ｈ ｔ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｓ ｓ ｍ ｎ ｈ ｅ ｕｔｓ ｏ ｓｔ ａ ｈ ｎ ｅ ｅ ｅ ｃ ａ ｅ ｓ ｐ ｒ ｓ ｅ ｉ ｈ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ｔｍ ． Ｃ ｍｐ ｅ ｉ ｈ ｏ ・ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ｔ ａ ｄ ｔｅ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｉｔ ｒ ｒ ｎ ｅ ｃ ｎ ｂ ｕ ｐ ｅ ｓ ｄ ｖａ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｓ ｓｅ ｅ ｆ ｏ ａ ｄ ｗ ｔ ｔｅｃ ｎ ｒ ｈ ｖ ｎｉ ｎ ｌＡ Ｌ ｙ ｔｍ ，ｔ ｅｐ ｅ ｅ ｔｄ ｓ ｓｅ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉｈ ｈ ｓｂ ｅ ｐ ｌ ｄ ｉ ｃｕ ｌ ｕ ｎｓ ｍｅ ｔｔ ｒ ｅ ｕ ｅ ｗ ｔ ｒ ｅ ｔ ａ Ｓ Ｃ ｓ ｓｅ ｏ ｈ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ｓ ａ ｅ ｃ ａ ｅ ｎ ａ ｐ ｉ ａ ｔ ａ ｒ ｉｈ ｎ ｕ ｎ ｄ ｏ ｔ ｏ ｂ ｉ ｍｏｅ ｈ ｗｈ ｅ ｎ ｆ ｔ ｈ
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$
自适应旁瓣对消及其在通信对抗系统中的应用研究
自适应旁瓣对消及其在通信对抗系统中的应用研究杨瑞民;宋长宝;李永生【摘要】In order to improve the inhibiting ability of communication countermeasure system to the interference signal,a method of adaptive side⁃lobe cancellation is proposed in the paper,in which the main receiving antenna is adopted as the log periodic antenna,and the auxiliary antenna as omni⁃directional antenna. Without considering the effects of mutual coupling,the analytic expressions for signal⁃interference⁃ratio of output signals after side⁃lobe cancellation are derived,which can serve as a useful theoretical base for selection of auxiliary antennas gain. The computer simulation the results confirm the inhibiting ability of method to suppress any jamming signal. The method improved the detection capability of communication countermeasure system.% 为了提高通信对抗系统对干扰信号的抑制能力，提出采用主接收天线为对数周期天线、辅助天线为全向天线的自适应旁瓣对消方法，推导出了无互耦条件下旁瓣对消后输出信号信干比的解析表达式，为辅助天线增益的选取提供了理论依据，计算机仿真结果证实了该方法对干扰信号的抑制能力，提高了通信对抗系统的侦察能力。
宽带干扰信号自适应旁瓣相消性能分析及硬件实现
２ 基于 延 迟 线 的 自适 应 旁 瓣 相 消 的 算 法 ， 能 分 析及 计 算机 仿 真 性
２ １ 自适应 旁瓣 相 消的算 法 ． 为有效 抑制 宽带 干扰 ， 文采用 如 图 ｌ 本 所示 的 多通 道 宽带信 号处理 器 ， 将各辅 助 天线接 收 的当前信 号及
＊收 稿 日期 ｔ０ ６ ９ １ ０ —０ — ２ ２
ａ ｐｔｖ ｉ ｏｂ ａ ｃ ｌ ｉ ． Ａ ｏ ｕｔｏ ｓｎｇ ｄ ｌ ｙ ｌ ｓ ａ ｌ ｚ ｄ ｉ ｈ ａ ｅ ， ｎ ｄａ ｉ ｅ ｓｄｅ ｌ ｅ ｃ ｎ ｅ ｌ ｏｎ ａｔ ｓ ｌ ｉ ｎ ｕ ｉ ｅ ａ ｉ ｉ ｎａ ｙ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｎｅ ｕｍ ｂｅ ｆｄｅａ ｉ ｅ ｒ ｏ ｌ ｙ ｌｎ ｓ ｔ ｅ ｕ ｅ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｎｄ ｓｍ ｕ ａ ｅ Ｏ ｂ ｓ ｄ ｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｉ ｌ ｔ ｄ，ａ ｎ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏｎ ｓ ｈ ｍ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏｎ ｈｉ — ｐ ｅ ｅ ｌｔｍ ｅ ｄｉ ｉａ ｎｄ ａ ｍ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｃ ｅ ａ ｅ ｇｈ ｓ ｅ ｄ ｒ ａ— ｉ ｇ ｔ ｌ ｓｇ ｌｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｃ ｉ ＤＳＰ— ￥２ ｓ ｐｒ ｏ ｅ ｉ ｎａ ｏ ｅ ｓｎ ｈ ｐ Ａ Ｔ ０１ ｉ ｏｐ ｓ ｄ．
维普资讯
２０ ０ ７年 ３月
文 章 编 号 ：０ ８—８ ５ （ ０ ７ ０ —４ － ０ ｌ０ ６ ２＇ ０ ） １ ６ ５ ２
火控 雷达 技 术
第 ３ ６卷
宽带干扰信号 自适应 旁瓣相消性能分 析及硬件实现
吕 艳 苏 涛 吴 顺君
Ｌｖ Ｙａ Ｓ ｏ Ｗ ｕ Ｓ ｕ —ｕ ｎ ｕ Ｔａ ｈ ｎｊ ｎ
（ ｉ ａ Ｘ ｄｉ ｎ Ｕｎｉ ｅ ｓ ｔ Ｘ ｉ Ⅱ ２７１ ０ ） ｖ ｒ ｉｙ． ’ ７ ０ ７１
通道均衡对自适应旁瓣相消性能影响的研究
最优权值。由于权值是实时更新 的， 因此这个零陷会 自动地跟踪干扰 的方 向， 从而达到最优 的旁瓣相消。
１ ２ 相消效 果 评估 ． 通 过定 义相 消增 益来衡 量 系统 的相消性 能 。相 消 增 益定 义 为
１ 通道失配对旁瓣 相消 的影响
１１ Ａ Ｌ ． Ｓ Ｃ的基 本原理
７ １
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图 ２ 两 路 通 道 幅 度 波 动 特 性
图 １ 自适应天线旁瓣相消系统
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式中： 为信号带宽 ； 为主 、 辅两路接 收的干扰 信号 不 同信号 不 同 的波 程差 所 引起 的延迟 。 图 ３可 明显 看 出频 率特 性 的不一 致 对 相 消增 益 的影 响 很 大 ， 相 消 使
对 于最 小 均 方 （ ＭＳ 阵列 的 自适 应 旁 瓣 相 消 结 Ｌ ） 构 ］定 义 ＝ Ｘ（） ， Ｅ［ ｔ Ｘ（）’为 辅 助通 道 的 自相 ｔ ］ 关 矩 阵 ； ＝ Ｘ（） 。 ｔ ］ 主 、 通道 的互 相 关 Ｅ［ ｔ （ ） 为 辅
向量 。按接 收信 号干 扰 比最 大原 则 ， 阵列 的最优 权 值
由维 纳 一 夫 （ ｅ ｅ— ｏ ） 霍 Ｗｉ ｒ ｆ 方程 可得 出 ｎ Ｈ
＝
这些 因素的影 响。把 自适应 通道均衡技术 应 用 于
旁瓣 相 消之前 ， 使通 道 的相 幅特性 达到一 致 ， 而 可以 从 改 善 自适 应旁 瓣相 消性 能 。
（） １
雷达自适应旁瓣对消抗干扰性能分析
雷达自适应旁瓣对消抗干扰性能分析祝飞; 林强; 李飞【期刊名称】《《舰船电子对抗》》【年(卷),期】2019(042)005【总页数】5页(P11-15)【关键词】自适应旁瓣对消; 抗干扰性能; 干扰对消比; 信干噪比增益【作者】祝飞; 林强; 李飞【作者单位】空军预警学院湖北武汉430019; 解放军93975部队新疆乌鲁木齐830005; 解放军93253部队辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】TN973.20 引言自适应旁瓣对消(ASLC)作为一项比较成熟的抗有源干扰技术，已在雷达上得到了广泛的应用，是一种有效的空间对抗措施。
通常，雷达天线的主瓣很窄，且很高，具有较强的方向性，所以有源干扰信号从天线主瓣进入的概率较小；而天线的旁瓣很宽，干扰信号极易从旁瓣进入，当雷达处于强有源干扰环境时，干扰信号将淹没目标信号，从而导致雷达不能正常工作[1]。
理论上，自适应旁瓣对消技术能够达到很好的对消效果，理想相参旁瓣对消电路的对消比很大。
但是，在实现对消的过程中，其性能会受到主辅通道响应一致性、对消样本采集、主辅天线间距、辅助天线数目等因素的影响[2-3]，使得对消性能严重下降。
实际达到的对消比较理论值低很多，只有20～30 dB，一般只能做到15～20 dB[4]。
采用干扰对消比(CR)作为评价自适应旁瓣对消系统性能的指标，已经得到大家广泛的认可[5]。
实践证明，干扰对消比确实能够反映ASLC系统抗干扰性能的优劣。
但是，它也具有一定的局限性，因为它没有考虑有用信号和其它噪声信号。
因此，本文提出以信干噪比增益作为评价ASLC系统抗干扰性能的指标。
本文首先介绍了自适应旁瓣对消的基本原理及加权系数的求解方法，以干扰对消比作为性能指标进行了仿真分析；给出信干噪比增益公式，采用信干噪比增益作为评价ASLC系统的改进性能指标，并对其合理性分别设置射频噪声干扰、噪声调频干扰、噪声调相干扰3种干扰样式进行仿真验证。
相控阵雷达自适应旁瓣相消技术
利用信 号处理的手段对付旁瓣干扰不失为一种有效的措施。对 阵列结构型式的天线在信号处理部分进行 自 适应旁瓣相消处理能够实
现自适应局部区域 （ 在干扰方向） 超低副瓣效果，从而达到抗有源干
扰 的 目的 。
２ 自适 应旁瓣相消技 术的发展状况
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导航与雷达动态
２０ 年 第 ２期 ０２
辐射导弹 隐身技术，低空入侵等一些雷达设计中需要考虑的问题。
有源电子干扰是 由敌方干扰发射机施放的，它在雷达接收天线
处产生的干扰功率与干扰豫与雷达的距离的平方成反比，因此干扰功
率大都高于雷达 目 标的回波功率，它对雷达的正常工作构成 了极大的 威胁。有源干扰可以从雷达天线的主瓣进入，也可以从天线的副瓣进 入。当敌方干扰机与雷达所观测到的目 标在 同一方向上时，这时敌方
干扰信号从雷达天线波束主瓣区域进入雷达接收天线。
雷达抗主瓣干扰的能力可以通过增加雷达发射机的平均功率，降 低发射馈线的损耗 ，提高雷达发射天线的增益及延长 目 标的观测时 间，（ 即增加积累时间） ，可以采用大的瞬时信号带宽频率捷变技术或
频率分集技术，将迫使敌方干扰机降低干扰信号功率而采用宽带干 扰，以 提高雷达抗干扰的能力。
法存在收敛速度的问题，它需要一个收敛的过程才能达到稳态得到最
优解，因此它的适用场合受到 了限制。因此从 ７ Ｏ年代初开始，研究
人员又将 目光转向利用数字技术进行开环白适应旁瓣相消 不少新的 系统结构和算法以及实验系统的相继问世。
自适应旁瓣相消系统开环实现方法是由 Ｉ ．ｅｄ Ｌ ． ｅｎｎ等 ．Ｒ ｅ， ．Ｂ ｎ ａ Ｓ Ｅ ｒ 引入的直接矩阵求逆法，简称 Ｄ 法。Ｄ 法就是利用直接求协方 ＭＩ ＭＩ 差矩阵的逆来解样本 Ｗｉ ｅ Ｈ ｐ 方程 以获得最优权值，然后作加 ｅ ｒ ｏｆ ｎ－
旁瓣对消原理
旁瓣对消原理旁瓣对消原理是无线通信系统中常用的一种消除接收信号中旁瓣的方法。
在这篇文章中，我们将详细介绍旁瓣对消原理的背景、原理和应用。
一、背景在无线通信系统中，接收信号不可避免地会受到多径衰落等因素的影响，导致接收到的信号中存在着干扰。
其中，旁瓣干扰是一种常见的干扰形式，它通常由于与目标信号频率相近的其他信号的存在而产生，会重叠在目标信号的频带内，导致接收到的信号中存在着不希望的频率成分。
二、原理旁瓣对消原理是利用干扰信号和原始信号差分的方法来抵消信号中的旁瓣。
具体而言，旁瓣对消系统通常包括两个信号输入端和一个差分器。
一个输入端接收到带有旁瓣干扰的信号，另一个输入端接收到只含有干扰信号的信号。
将这两个信号送入差分器中，可以得到一个经过旁瓣对消处理的信号。
旁瓣对消的核心是差分器，它可以将输入信号的幅度相减，从而消除其中的旁瓣成分。
如果输入信号中的旁瓣是一个正弦波，那么输出信号将会是一个零均值的信号，即去掉了旁瓣成分。
通过这种方法，旁瓣对消可以不需要提前知道干扰源的具体信息即可消除干扰信号。
三、应用旁瓣对消被广泛应用于无线通信系统中，尤其是在消除接收信号中的干扰方面。
例如，无线电视接收器、无线电收音机、卫星通信终端等无线设备都可以采用旁瓣对消来提高接收信号的质量。
此外，在雷达系统中，旁瓣对消也被广泛应用。
雷达系统的目标是探测远处目标并确定其位置和速度等信息。
然而，雷达系统在发送信号后，接收到的信号中可能会包含大量的旁瓣干扰，这些干扰可能会干扰雷达测量目标的能力。
因此，旁瓣对消可以在雷达系统中进行探测和测量时，提高测量的准确性和可靠性。
综上所述，旁瓣对消原理是一种常用的消除接收信号中旁瓣的方法，其通过差分的方式消除干扰信号，并广泛应用于无线通信和雷达系统中。
在未来，随着无线通信技术的不断发展，旁瓣对消的应用前景也将会更加广阔。