本文關(guān)鍵詞：穩(wěn)健抗干擾及波束形成算法研究

  更多相關(guān)文章： 自適應(yīng)波束形成算法 DOA失配 穩(wěn)健性 強期望信號

【摘要】：由于自適應(yīng)波束形成技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,自適應(yīng)波束形成算法的穩(wěn)健性已成為陣列信號處理研究中的熱點領(lǐng)域之一。在許多經(jīng)典的算法中,因為使用的快拍數(shù)據(jù)中含有期望信號,所以很容易受到期望信號功率和期望信號導(dǎo)向矢量失配的影響。特別是在強期望信號背景下,這些算法的穩(wěn)健性還有待提高。近幾十年來,國內(nèi)外學者通過研究發(fā)現(xiàn),提出了許多改善波束形成算法穩(wěn)健性的方法。本文分別基于期望信號DOA(Direction Of Arrival)失配以及存在幅相誤差導(dǎo)致的導(dǎo)向矢量失配兩種情況,對多種經(jīng)典算法以及改進算法進行了研究。本文首先給出了陣列信號的接收模型,并介紹了幾種經(jīng)典的波束形成算法。通過仿真實驗,基于只存在期望信號DOA失配和由幅相誤差引起導(dǎo)向矢量失配這兩種情況,分析研究了不同期望信號功率和不同快拍數(shù)對這些波束形成算法的影響。仿真實驗結(jié)果表明,Capon算法在以上不理想因素存在時的性能嚴重下滑,而對角加載算法以及特征子空間算法能在一定程度上改善了Capon算法的穩(wěn)健性,但卻并不適用于強期望信號時有失配的情況。鑒于經(jīng)典的波束形成算法不適用于強期望信號背景,本文研究了幾種基于矩陣重構(gòu)思想的穩(wěn)健波束形成算法。通過重新構(gòu)造干擾加噪聲協(xié)方差矩陣,避免使用含有期望信號的樣本協(xié)方差矩陣來求解最優(yōu)權(quán)值,并通過重新估計新的導(dǎo)向矢量,使算法在較強期望信號背景下對失配情況具有一定的穩(wěn)健性。本文還研究了幾種使用校正期望信號導(dǎo)向矢量的方法來提高波束形成穩(wěn)健性的算法。這些方法都是利用已知的期望信號來波方向所在的一個空間范圍,通過二次規(guī)劃以及空間投影的方法,估計出期望信號的實際導(dǎo)向矢量,以提高算法對導(dǎo)向矢量失配的抵抗能力。在本文的最后,結(jié)合旁瓣對消結(jié)構(gòu)以及空間投影的思路,發(fā)展出一種新的穩(wěn)健波束形成算法。算法通過最大化期望信號功率求得校正后的期望信號導(dǎo)向矢量,以提高算法的穩(wěn)健性能。相對于常規(guī)旁瓣對消算法,該算法對導(dǎo)向矢量失配具有一定的穩(wěn)健性;而相對于空間投影方法,新方法可以在性能沒有損失的情況下使算法運算復(fù)雜度在一定程度上得到降低。
【關(guān)鍵詞】：自適應(yīng)波束形成算法 DOA失配 穩(wěn)健性 強期望信號
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的內(nèi)容安排12-14
• 第二章 陣列模型及經(jīng)典的波束形成算法14-28
• 2.1 陣列信號接收模型14-16
• 2.1.1 均勻線陣接收信號模型14-16
• 2.1.2 幅相誤差建模16
• 2.2 標準Capon波束形成算法16-18
• 2.3 對角加載波束形成算法18
• 2.4 基于特征子空間的穩(wěn)健波束形成算法18-20
• 2.5 仿真實驗及結(jié)果分析20-27
• 2.5.1 不考慮幅相誤差的算法仿真20-24
• 2.5.2 考慮幅相誤差的算法仿真24-26
• 2.5.3 仿真實驗總結(jié)26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于矩陣重構(gòu)的穩(wěn)健波束形成算法28-42
• 3.1 基于Capon譜估計的協(xié)方差矩陣重構(gòu)波束形成算法28-30
• 3.2 基于協(xié)方差矩陣重構(gòu)的波束形成算法30-32
• 3.3 基于矢量空間投影的波束形成算法32-34
• 3.4 算法仿真實驗及結(jié)果分析34-41
• 3.4.1 不考慮幅相誤差的算法仿真34-38
• 3.4.2 考慮幅相誤差的算法仿真38-41
• 3.4.3 仿真實驗總結(jié)41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 基于導(dǎo)向矢量校正的穩(wěn)健波束形成算法42-56
• 4.1 基于逐步二次規(guī)劃的Capon波束形成算法42-44
• 4.2 基于空間投影的Capon波束形成算法44-45
• 4.3 基于半正定規(guī)劃松弛方法的穩(wěn)健波束形成算法45-48
• 4.4 算法仿真實驗及結(jié)果分析48-55
• 4.4.1 不考慮幅相誤差的算法仿真48-52
• 4.4.2 考慮幅相誤差的算法仿真52-54
• 4.4.3 仿真實驗總結(jié)54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 基于旁瓣對消的穩(wěn)健波束形成算法56-67
• 5.1 旁瓣對消基本原理56-58
• 5.2 基于旁瓣對消的穩(wěn)健波束形成算法58-59
• 5.3 算法仿真實驗及結(jié)果分析59-66
• 5.3.1 不考慮幅相誤差的算法仿真59-63
• 5.3.2 考慮幅相誤差的算法仿真63-65
• 5.3.3 仿真實驗總結(jié)65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 本文的主要工作67
• 6.2 下一步工作的展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74
• 攻碩期間取得的研究成果74-75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 羅濤;劉宏偉;嚴俊坤;糾博;盧紅喜;;基于半正定秩松弛方法的穩(wěn)健波束形成[J];電子與信息學報;2014年07期

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本文編號：1004537