文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
文章編號： 0258-7998(2012)12-0105-04
自適應(yīng)陣列天線利用期望和干擾的不同空間來向，通過空域自適應(yīng)濾波，把天線方向圖主瓣對準(zhǔn)期望信號，零陷對準(zhǔn)干擾，最終抑制干擾，提高系統(tǒng)輸出信干噪比SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio)。目前自適應(yīng)濾波算法包括了各種盲算法和非盲算法[1]，同時，針對復(fù)雜系統(tǒng)的波束合成也有相關(guān)研究，例如，多用戶無線通信系統(tǒng)、協(xié)同通信網(wǎng)絡(luò)、頻率選擇性衰落環(huán)境等[2-4]。但任何算法都需要首先通過正交變換，把陣元接收的實(shí)信號轉(zhuǎn)換為復(fù)信號。基本的變換方法包括抽取濾波、Hilbert變換[5]以及正交數(shù)字下變頻。采用數(shù)字下變頻方式實(shí)現(xiàn)正交化時，由于未進(jìn)行載波同步，必然存在殘留頻差。該殘留頻差會對自適應(yīng)濾波算法存在影響，如何克服這種影響，是工程實(shí)現(xiàn)過程中需要解決的問題。
1 中頻信號模型
目前的軟件無線電接收機(jī)，由于器件性能的限制，無法實(shí)現(xiàn)射頻直接采樣[6]，所以，中頻數(shù)字化的超外差結(jié)構(gòu)是普遍采用的方案。自適應(yīng)陣列天線作為單獨(dú)功能模塊，其數(shù)字信號處理模塊位于ADC之后，對于單個通道，輸入期望信號s0(t)是頻率為fIF，帶寬為Bs的中頻信號，輸出也是相同頻率的中頻信號。在采用數(shù)字調(diào)制情況下，中頻信號可以表示為：
對于下變頻模塊，輸出同相和正交支路分別對應(yīng)復(fù)基帶信號的實(shí)部和虛部。由于變頻對噪聲統(tǒng)計(jì)特性沒有
比較式(30)與式(19)，二者相等。所以，此時分析方法和結(jié)論與2.2節(jié)是相同的。
3 仿真
仿真采用8陣元均勻線陣，陣元間距為載波半波長,采用QPSK調(diào)制，其中頻頻率為70 MHz,帶寬為10 MHz，信噪比為10 dB，入射角度為60°。同時，存在一個同頻的點(diǎn)頻干擾信號，為了便于圖中觀察，采用較小干噪比3 dB，入射角度150°。系統(tǒng)采樣率為100 MHz，而且進(jìn)行帶通采樣。
圖3為陣列接收中頻信號頻譜，由于100 MHz帶通采樣，所以30 MHz和70 MHz都有信號。頻譜中，干擾疊加在載波頻率位置，為單譜線。
在窄帶的自適應(yīng)陣列天線的設(shè)計(jì)中，可以采用正交變換獲得中頻輸入信號的解析信號。即使輸出零中頻信號存在殘留頻差，只要上下變頻采用相同本振，該殘留頻差不會對抗干擾產(chǎn)生影響。即使在帶通采樣情況下，結(jié)論也相同。
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