星载矢量阵列稳健干扰抑制方法及理论研究

For the satellite based platform space is limited, and when the angle between interference and desired signal is small,the performance of interference suppression is poor,ectromagnetic vector sensor array is used .Based on application background and needs, the vector array data model based on geometric algebra, non-ideal factors of arrays and application environment, efficient the reduced rank and reduced dimension method, robust adaptive interference suppression algorithms, the advantage of different characteristics between desired signal and interferences is used fully. By interference and noise covariance matrix re-constrcut, and the constraints for desired direction response , wide nulling for interferences ,to propose a series of new methods and algorithms with high efficiency and low complexity, and the data of the experimental platform is used to assess and improve the performance of the algorithms ,and hope to solve the problems such as high matrix dimension,less snapshots, small angle diffrence, array mismatch,training data with desired signal.For the application of satellite based vector array to provide the theoretical reserves and technical supports.

由于星载平台空间受限以及干扰与期望信号空间靠近等因素，导致对干扰信号的有效抑制困难，针对这类应用所面临的科学问题, 本项目提出采用矢量阵列取代常规标量阵列，研究基于几何代数的矢量阵列数据模型，高效的降维降秩方法、稳健自适应干扰抑制算法等内容，在充分利用有用信号与干扰信号在传统空域、时频域存在的差异基础上，进一步挖掘它们之间还可能在极化域存在的不同特征等特点，通过干扰噪声协方差矩阵重构、极化-空-时联合域数据降维、期望方向响应上下限约束、宽凹口零点形成等技术手段和途径，提出一系列高效低复杂度的矢量阵列干扰抑制新方法和新算法，并利用实验平台采集数据对算法性能进行评估与完善，形成一套较为完整的适合星载矢量阵列的自适应干扰抑制的理论和方法，以提高其在高维度、少快拍、小夹角、有失配、含有用信号等情况下的干扰抑制性能，为我国星载矢量阵列的实际应用提供理论储备和技术支撑。

本项目为了解决星载平台空间受限以及干扰与期望信号空间靠近的问题，利用矢量阵列来替代常规标量阵列。矢量阵列可以接收完备的信号的电磁信息，所以除了可以利用接收信号的空、时、频差异外，还可以利用信号极化信息来进一步提高干扰抑制性能。在整个研究过程中，主要围绕矢量阵列的特点开展了一系列研究，主要包括：基于四元数的参数估计和波束形成的算法研究；研究了可以在保证一定估计精度的情况下降低计算复杂度的矢量阵列降维算法；根据矢量阵列的各类误差模型，提出矢量阵列的稳健算法等。项目组根据项目初期计划执行了四年，按照研究计划完成初期目标，并做了一定的扩展。项目执行期间，共取得成果94项，其中发表论文85篇及申请9项专利。发表论文中，包含71篇期刊文章及14篇会议论文，其中SCI/SCIE检索收录40篇，EI检索29篇。专利中已授权3项，申请审查中6项。项目组还积极鼓励项目成员参与国际间的学术交流，小组成员参与国际会议六人次。