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LMS自適應(yīng)濾波器干擾方法

作者: 時間:2012-08-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要 能有效地提高雷達在復(fù)雜電磁環(huán)境下的適應(yīng)能力,在雷達信號處理機中得到廣泛的運用,其核心是使用自適應(yīng)算法,將濾波器設(shè)計成根據(jù)目標對照射信號的響應(yīng),及外界的電磁環(huán)境的變化等因素,調(diào)節(jié)濾波器的自身結(jié)構(gòu)參數(shù),最終趨于穩(wěn)態(tài)的維納濾波器,實現(xiàn)對目標的最優(yōu)檢測。文中主要分析自適應(yīng)算法中存在的步長固定等缺點,設(shè)計干擾信號,并用計算機仿真驗證其對濾波器的干擾效果,該干擾信號可使無法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的自動優(yōu)化,降低其雷達的工作效能。
關(guān)鍵詞 ;干擾;雷達對抗;

隨著科學技術(shù)的發(fā)展,雷達系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展也趨于對外界響應(yīng)的自適應(yīng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有越來越多的可變參數(shù)器件,主要根據(jù)目標對照射信號的響應(yīng)、外界的電磁環(huán)境變化等各種因素,調(diào)節(jié)自身的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對目標的最優(yōu)檢測。由于自適應(yīng)濾波器的輸入信號和噪聲統(tǒng)計特性在一定情況下可實時變化,系統(tǒng)參數(shù)也同時做出相應(yīng)的動態(tài)調(diào)整,這種結(jié)構(gòu)上各參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化可以通過自適應(yīng)算法得以實現(xiàn),LMS算法是自適應(yīng)濾波算法中較為重要的算法。因此有必要尋找這類算法的缺點,研究對其干擾的方式,使之無法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的自動優(yōu)化,降低雷達的工作效能。

1 LMS自適應(yīng)濾波原理和分析
自適應(yīng)濾波器有兩個關(guān)鍵概念,一是收斂后得到穩(wěn)定的最優(yōu)解為一個維納濾波器,二是自適應(yīng)算法引入負反饋控制結(jié)構(gòu)中可調(diào)參數(shù)向維納解不斷逼近。維納濾波器是以最小均方誤差為準則的濾波器。其核心為維納霍夫方程
[Фxs]=[Фxx][h] (1)
其中,Фxs是有用信號S和外界混入噪聲的有用信號兩者之間的互相關(guān)矩陣。Фxx是外界輸入信號的自相關(guān)矩陣。h是濾波器的系數(shù),由式可得濾波器的系數(shù)表達式為
[h]=[Фxx]-1[Фxs] (2)
典型的基于LMS算法的自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/185864.htm

b.JPG


LMS濾波器是基于最小均方誤差準則的自適應(yīng)濾波器,輸入的含噪信號為Xj,參考信號為dj,兩者間的均方誤差公式為
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經(jīng)過一段時間后,最終可得到最優(yōu)權(quán)值的濾波器系數(shù),為一個維納濾波器,即式(2)。同時均方誤差也達到最小狀態(tài)
c.JPG
其中,W*T為最佳權(quán)矢量。

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