【摘 要】
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航空航天技术的飞速发展推动了航天测控系统的建设与完善,而航天测控通信链路的开放性导致其极易遭受敌意干扰攻击,从而严重影响通信性能。航天测控系统的通信安全决定了国家的战略信息安全,提升航天测控系统的干扰防护能力至关重要。本文针对航天测控链路接收机的抗干扰需求,研究了面向单接收天线和阵列接收天线的变换域干扰抑制技术,利用干扰信号变换域特性差异优化系统抗干扰性能。论文的主要工作如下:第一,分析了航天测控
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航空航天技术的飞速发展推动了航天测控系统的建设与完善,而航天测控通信链路的开放性导致其极易遭受敌意干扰攻击,从而严重影响通信性能。航天测控系统的通信安全决定了国家的战略信息安全,提升航天测控系统的干扰防护能力至关重要。本文针对航天测控链路接收机的抗干扰需求,研究了面向单接收天线和阵列接收天线的变换域干扰抑制技术,利用干扰信号变换域特性差异优化系统抗干扰性能。论文的主要工作如下:第一,分析了航天测控系统的干扰防护现状和典型的抗干扰关键技术。分析了国内外的航天测控通信体制及干扰防护能力,从多维域的角度比较了经典的接收机抗干扰技术,为后续变换域干扰抑制提供理论参考。第二,设计了单接收天线变换域干扰抑制方案。利用扩频信号与干扰信号的变换域统计特性差异,两者在特征域具有不同的功率分布特性,将接收信号变换至特征域进行干扰抑制,然后变回时域进行后续解调操作。为了提升工程实用性,设计了基于RLS的自适应迭代算法,实现低复杂度的快速实时干扰抑制。仿真结果表明,在扩频增益为1023时,特征域干扰抑制算法能够实现50d B的干扰抑制能力,干扰抑制后信噪比损失小于2d B。第三,提出了阵列接收天线空域特征域联合干扰抑制方法。建议算法利用干扰和通信信号的功率分布差异,窄带干扰在特征域上的功率呈现聚集分布,而通信信号的功率均匀分布,将多天线的时域接收信号变换至特征域,进行多天线干扰抑制合并操作,实现空域和特征域联合抑制干扰的目标。分析及仿真结果表明,建议算法不仅能有效抑制不同来向干扰,特别针对同向窄带干扰,传统空时干扰抑制算法失效,所提算法依然有效。本文研究了航天测控系统变换域干扰抑制方法,提升了系统的干扰抑制性能,为航天测控抗干扰接收机设计提供了理论支撑。
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