IQ通道失衡对同时收发认知抗干扰系统的影响

《IQ通道失衡对同时收发认知抗干扰系统的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2017午3月北京航空航天大学学报March2017第43卷第3期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．43No．3http：／／bhxb．buaa．edu．C11jbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001-5965．2016．0201IQ通道失衡对同时收发认知抗干扰系统的影响黎海涛8，钱一名(北京工业大学信息学部，北京100124)摘要：针对同时收发认知抗干扰(SCAJ)系统中IQ通道失衡产生的镜像干扰降低网电空间数据链(C

2、DL)抗干扰能力的问题，研究了IQ通道失衡的单／多频带SCAJ接收机干扰感知性能，推导出基于能量检测的IQ通道失衡接收机干扰检测概率和虚警概率，并据此提出了删除镜像信道干扰信号的有效方法。仿真结果表明，IQ通道失衡产生的镜像干扰降低了SCAJ接收机的检测概率，提出的镜像信道干扰信号删除方法可以减小IQ通道失衡的不利影响，从而提高数据链SCAJ系统性能。关键词：网电空间数据链(CDL)；IQ失衡；同时收发；认知抗干扰；镜像干扰中图分类号：V243．1；V271．4文献标识码：A文章编号：1001．5965(2017)03-0449-08数据

3、链是网电空间的重要组成部分，其在复杂电磁环境中的抗干扰性能直接影响网电空间作战效能。因此，研究高抗干扰性能的数据链对于提升网电空间的体系对抗能力具有重要意义。传统数据链抗干扰技术均属于盲抗干扰方式，即在系统设计之初就确定抗干扰能力，一旦敌方干扰超出数据链的干扰容限，则会造成通信中断，故不能完全解决网电空间数据链(CyberspaceData—Link，CDL)抗干扰问题。为此，人们提出了认知抗干扰(CognitiveAnti-Jamming，CAJ)通信技术¨“，其利用认知无线电(CognitiveRadio，CR)感知工作区域的电磁环境

4、∞1，分析干扰信号特征，并据此动态选取最佳频点进行通信，从而解决战场恶劣电磁环境下通信可靠性问题。另一方面，在网电空间作战环境下，不同类型的电子设备同时工作，导致电磁频谱使用非常紧张，频率资源严重不足。笔者把同时收发(STAR)的带内全双工技术引入到认知抗干扰通信系统，提出了面向CDL的同时收发认知抗干扰(SimultaneoustransmitandreceivebasedCognitiveAnti—Jamming，SCAJ)技术，其能在发送信号的同时，进行干扰感知和接收信号处理，具有实时抗干扰且频谱效率高的优势”。。在SCAJ系统中，

5、接收机的频谱感知”’，即对干扰机发射信号的检测能力是实现认知抗干扰的关键，其性能直接影响到数据链的抗干扰能力。为了提高CDL的性能，需要设计高性能的SCAJ接收机。目前，一些研究人员对基于认知无线电的抗干扰通信技术进行了深入研究，但大多只考虑了理想接收机情形。实际抗干扰通信接收机均存在射频损伤，包括功率放大器的非线性畸变、混频器的相位噪声和IQ通道失衡等，严重降低了数据链系统性能。本文主要研究IQ通道失衡对接收机的影响，特别地，在高速数据链所采用的宽带接收机中，即使模拟射频前端IQ通道轻微失衡，即I和Q支路的幅度不严格相等，相位也不严格正

6、交，也会导致子载波与其镜像子载波共轭项的频谱重叠，即IQ通道失衡引人了子载波间的镜像收稿日期：2016-03—14；录用日期：2016-05-13；网络出版时间：2016-064)217：04网络出版地址：WWW．enki．net／kems／detail／11．2625．V．20160602．1704．001．html基金项目：航空电子系统综合技术重点实验室和航空科学基金联合资助项目(2013ZCl5003)#通讯作者：E—mail：lihaitao@bjut．edu．cn；f用格式：黎海涛，钱一名．IQ通道失衡对同时收发认知抗干扰系统的

7、影响fJJ．北京航空航天大学学报，2017，43(3)：449—456．LIHT．QIANYM．OntheIQimbalanceatSTARbasedcognitiveanti-jammingsystemlj]．JournalofBeijingUniversityofAero-nautiesandAstronautics，2017，43f3)：449·456(inChinese)．450北京航空航天大学学报干扰哺。，这些镜像信道干扰信号会增大频谱感知的虚警概率，进而降低数据链的抗干扰能力。针对一般通信系统的IQ通道失衡问题，科研人员对其进

8、行了大量研究并提出了有效的补偿算法。但对于认知无线电收发信机的IQ通道失衡问题，因其存在主用户发射机和次用户接收机之间的非协同通信问题，使得传统的基于导频的IQ通道失衡估计与补偿算法不再适用。