基于空域维纳滤波的多天线无线通信抗干扰技术

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.014

摘要/Abstract

摘要：

在现代高科技战争中，电子攻击武器几乎已经覆盖所有军用通信频段，形成了电子进攻“软”“硬”杀伤态势。无线通信作为现代战争主要的通信手段，抗干扰能力制约武器系统作战效能的发挥。多接收天线可以提供除传统时域和频域之外的空域自由度，充分挖掘和利用空域自由度，可以有效对抗有意干扰对通信链路的干扰。研究基于空域维纳滤波理论的多天线抗干扰技术在无线通信干扰对抗场景下的应用和仿真，分析了大信噪比条件下空域抗干扰技术的几何模型，并结合几何模型深入分析了空域抗干扰技术机制和局限性。计算机仿真结果表明，所提出的基于空域维纳滤波理论的空域抗干扰技术有效提升了对抗恶意干扰对通信链路的干扰。

关键词: 无线抗干扰, 多天线, 空域, 维纳滤波, 最小均方误差准则

Abstract:

In modern high-tech wars， electronic attack weapons cover almost all military communication frequency bands， forming a new "soft" and "hard" electronic attack situation. Wireless communication is the main means of communication in modern war， the anti-jamming ability determines the combat effectiveness of weapon system. Multi-antenna can provide extra degree-of-freedom in spatial domain， and jamming signal can be effectively mitigated by exploiting the degree-of-freedom in spatial domain. In this paper， we investigate the application and simulation of the anti-jamming technique using multiple receiving antennas based on Wiener filter theory. To gain further insight， we analyze the geometry model in the high signal-to-noise ratio region. Computer simulation shows that the spatial anti-jamming based on Wiener filter can effectively mitigate the effect caused by jamming signal.

Key words: wireless communication anti-jamming, multiple antenna, spatial domain, Wiener filter, minimum mean square error

中图分类号:

TJ92

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图/表 11

图1 多天线抗干扰技术系统框图

Fig. 1 System diagram of multi-antenna anti-jamming technology

图2 空域多天线处理结构

Fig. 2 Spatial multi-antenna processing structure

图3 空域维纳滤波的实际应用

Fig. 3 Practical application of spatial wiener filte

图4 信道向量hd与信道向量hi之间的相互关系

Fig. 4 The relationship between channel vector hd and hi

图5 wo在不同方位上的响应幅度

Fig. 5 Response amplitude of wo in different directions

图6 不同干扰强度（不同SIR）下接收机性的BLER性能对比

Fig. 6 Comparison of BLER performance of receiver performance under different jamming signal strengths （different SIR）

图7 不同阶数的FIR时受通道时间偏差的影响对比

Fig. 7 Comparison of the influence of channel time deviation on FIR of different orders

图8 不同SNR和不同SIR条件下性能

Fig. 8 Performance under different SNR and SIR conditions

图9 不同训练序列长度下的接收机抗干扰能力对比

Fig. 9 Comparison of receiver anti-jamming ability under different training sequence lengths

图10 不同天线数下的接收机抗干扰能力

Fig. 10 Receiver anti-jamming ability under different antenna numbers

图11 空域维纳滤波技术与传统零陷技术的对比

Fig. 11 Comparison between spatial wiener filtering technology and traditional zeroing technology

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