摘要
为解决地面无人装备集群通信过程中出现的通信距离近、易干扰、信号覆盖面小等问题,提出基于环形阵列的干扰零陷方法。通过通道幅相一致性校准,再采用MUSIC算法进行DOA估计确定来向信号,最后采用Capon算法完成数字波束形成,可有效提取有用信号并抑制噪声和干扰。仿真实验结果表明,新方法不仅能够在方位面360°形成多个高增益波束实现集群分布指向,拓展地面无人装备之间的通信距离,而且能够通过检测解析确定干扰并对干扰来波方向进行波束零陷,在空间域有效提高地面无人装备集群组网通信抗干扰能力,并增大信号覆盖范围。所得研究成果为地面无人装备集群组网实现波束形成和干扰抑制提供了有益参考。
To increase communication distance,enlarge signal coverage area,and suppress interference in ground unmanned equipment cluster communication,a new method based on circular array is proposed.By calibrating through channel amplitude-phase consistency,determining signal direction with the MUSIC algorithm,and completing digital beamforming with the Capon algorithm,the method can effectively extract useful signals,suppress noise and interference.Simulation results show that the method can form multiple high-gain beams in the 360°azimuth plane,enable cluster distribution,increase communication distance,and nullify interference.This improves the anti-interference capability of ground unmanned equipment cluster networking communication in the space domain,increasing signal coverage effectively.The research provides a useful reference for beamforming and interference suppression in ground unmanned equipment cluster networking.
作者
穆巍炜
何滨兵
齐尧
李子先
张志超
徐友春
MU Weiwei;HE Binbing;QI Yao;LI Zixian;ZHANG Zhichao;XU Youchun(Army Military Transportation University,Tianjin 300161,China)
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1414-1421,共8页
Acta Armamentarii
基金
军队重点研发项目(ZW040204)。
关键词
无人装备
环形阵列
波束形成
集群通信
干扰抑制
unmanned equipment
circular array
beamforming
cluster networking
interference suppression
作者简介
穆巍炜(1981-),男,博士研究生,研究方向为无人系统集群通信关键技术。E-mail:mvv1130@163.com;通信作者:何滨兵(1994-),男,助理工程师,研究方向为集群规划、决策规划、人机交互。E-mail:frozen_ice@126.com;齐尧(1994-),男,工程师,研究方向为集群规划、决策规划、运动控制。E-mail:qii9471@163.com;李子先(1998-),男,博士研究生,研究方向为集群控制、协同控制。E-mail:llizixian@163.com;张志超(1987-),男,工程师,研究方向为集群指控、定位与建图。E-mail:zzcjake6688@163.com;徐友春(1972-),男,教授,研究方向为无人系统关键技术、无人装备设计与集成。E-mail:xu56419@126.com。
