發(fā)布時間：2018-12-29 17:34

【摘要】：當(dāng)前,通信產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,無線通信技術(shù)中信號處理受到了越來越多的學(xué)者的重視,其中無線通信中采用的陣列信號被廣泛應(yīng)用到各種電子設(shè)備中,如雷達(dá)、聲吶、麥克風(fēng)陣列信號處理、醫(yī)學(xué)影像、無線通信、礦物勘探等等領(lǐng)域。陣列信號處理的目的就是使波束形成器能夠使有用信號通過,同時抑制甚至濾除干擾和噪聲。自適應(yīng)算法就是波束器的加權(quán)矢量能夠根據(jù)采樣數(shù)據(jù)的變化盡可能及時變化,為了使波束輸出的信號干擾噪聲的比值保持最大化,這就是研究穩(wěn)健算法的最初起源,穩(wěn)健波束形成器就是在存在各種失配和干擾等條件下其輸出仍然能夠保持輸出的波束無畸變。我們根據(jù)加權(quán)矢量的表達(dá)式可以知道它通常包含兩部分,一部分是采樣信號的自相關(guān)矩陣,這個自相關(guān)矩陣分為包含有有用信號和不含有有用信號的兩種情況；另一部分就是信號的指向矢量,指向矢量能否精確的得到是穩(wěn)健波束形成的主要影響因素之一。一般采樣信號的自相關(guān)矩陣由于受到設(shè)備和技術(shù)的限制,我們都是采取抽樣統(tǒng)計的方法,而對指向矢量在實際應(yīng)用中無法精確確定,這樣指向矢量就存在一定的誤差,針對這種情況,本文提出了一種降低計算量的同時在指向矢量存在誤差的情況下,波束形成器保持輸出穩(wěn)健波束的算法,我們稱這種算法為穩(wěn)健的波束域簡化特征空間自適應(yīng)算法,針對存在干擾信號的情況,本文提出了波束域深零陷自適應(yīng)算法。 1本文首先講解了陣列信號處理的基礎(chǔ)理論知識和自適應(yīng)波束形成器的設(shè)計的三大經(jīng)典準(zhǔn)則。然后針對指向誤差落在主瓣邊沿時,波束的穩(wěn)健性急劇下降,本文提出了對導(dǎo)向誤差左右各旋轉(zhuǎn)一個角度,然后去求這個兩個指向誤差的權(quán)平均值。同時,為了減少計算量,我們利用降維處理,也就是把信號變換到波束域空間上進(jìn)行處理,我們知道可以把波束域特征空間可以分為信號子空間(包括干擾信號)和噪聲子空間信號,為了減少特征空間分解帶來的計算量,本文對波束域特征空間采用空間協(xié)方差矩陣逆的高階次冪去逼近信號子空間,這樣不但能夠形成穩(wěn)健的波束,而且能夠降低計算量,具有現(xiàn)實的工程使用價值。 2信號在復(fù)雜的電磁空間中傳播,干擾信號的干擾無法避免,這樣就模糊了有用信號的接收,如何使干擾信號能夠在波束方向圖上的干擾方向上更好地區(qū)分,成了我們分辨有用信號和干擾的重要研究方向。在波束域上,根據(jù)波束形成圖在干擾方向上的零陷深度與干擾信號的強(qiáng)度存在一定關(guān)系(正相關(guān)關(guān)系),本文提出了自動加強(qiáng)干擾系數(shù)來增大干擾信號的功率,使波束方向上能能夠形成較深的零陷。我們通過實驗對干擾信號的功率譜,波束方向圖,輸出SINR隨采樣數(shù)的變化,得出本文波束域算法的干擾系數(shù)無論為多少時,都能夠準(zhǔn)確指向干擾信號的方向,并且在干擾系數(shù)越大,波束圖在干擾方向的零陷深度越深。
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【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 郭金瑞;朱德智;代月花;陳軍寧;;波束域特征空間自適應(yīng)波束形成算法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2011年01期

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本文編號：2395147