本文關(guān)鍵詞：穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自適應(yīng)波束形成是陣列信號(hào)處理的一個(gè)主要研究方向,在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用。陣列接收到的期望信號(hào)的導(dǎo)向矢量和信號(hào)協(xié)方差矩陣在周圍復(fù)雜的電磁環(huán)境下難免存在失配,當(dāng)這種失配存在時(shí)會(huì)導(dǎo)致數(shù)字波束形成器的性能急劇下降。因此研究陣列存在各種失配情況下的穩(wěn)健波束形成算法具有重要意義。本文圍繞自適應(yīng)波束形成算法的穩(wěn)健性問(wèn)題,首先在闡述自適應(yīng)陣列信號(hào)處理的基礎(chǔ)上分析了傳統(tǒng)的三種穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法：對(duì)角加載算法、基于特征空間的穩(wěn)健算法和最壞情況下性能最優(yōu)算法,這些算法對(duì)特定失配都缺少嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)。接著研究了基于迭代方法實(shí)現(xiàn)的期望信號(hào)導(dǎo)向矢量修正和基于導(dǎo)向矢量直接估計(jì)的穩(wěn)健波束形成算法,這兩種算法以自適應(yīng)波束形成算法性能下降的本質(zhì)原因即導(dǎo)向矢量失配作為切入點(diǎn)來(lái)提高算法的穩(wěn)健性,特別是基于導(dǎo)向矢量直接估計(jì)的算法僅需要期望信號(hào)入射區(qū)域的信息。然后針對(duì)上述兩種算法計(jì)算效率較低不利于實(shí)現(xiàn)的缺陷提出了一種基于特征空間的利于實(shí)現(xiàn)且快速收斂的穩(wěn)健算法,該算法不僅估計(jì)了期望信號(hào)導(dǎo)向矢量,還重構(gòu)了期望信號(hào)加干擾協(xié)方差矩陣,并對(duì)協(xié)方差矩陣進(jìn)行補(bǔ)償來(lái)解決低信噪比下算法性能下降的問(wèn)題。最后設(shè)計(jì)了基于高速ADC+FPGA+DSP硬件架構(gòu)的自適應(yīng)波束形成系統(tǒng),闡述了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求和實(shí)現(xiàn)方案并分析了信號(hào)處理的流程,采用了Jacobi方法作為DSP中基于特征空間波束形成算法求解特征值和特征向量的解決方案,驗(yàn)證了DSP中波束形成算法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：穩(wěn)健波束形成 導(dǎo)向矢量估計(jì) 快速收斂 Jacobi方法
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-10
• 1.1 研究目的與意義7
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-9
• 1.3 論文主要工作及內(nèi)容安排9-10
• 2 陣列信號(hào)處理原理10-17
• 2.1 陣列信號(hào)處理數(shù)學(xué)模型10-13
• 2.2 最優(yōu)波束形成13-14
• 2.3 波束形成器性能度量14-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 3 傳統(tǒng)穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法17-31
• 3.1 引言17
• 3.2 穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法17-27
• 3.2.1 對(duì)角加載穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法17-20
• 3.2.2 特征空間穩(wěn)健波束形成算法20-24
• 3.2.3 最壞情況性能最優(yōu)穩(wěn)健波束形成算法24-27
• 3.3 仿真分析27-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 改進(jìn)的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法31-53
• 4.1 基于迭代方法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向矢量修正的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成31-36
• 4.1.1 算法描述31-34
• 4.1.2 仿真分析34-36
• 4.2 基于導(dǎo)向矢量直接估計(jì)的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法36-42
• 4.2.1 算法描述36-39
• 4.2.2 仿真分析39-42
• 4.3 基于特征空間的快速收斂穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法42-51
• 4.3.1 SPI協(xié)方差矩陣估計(jì)42-45
• 4.3.2 期望信號(hào)導(dǎo)向矢量估計(jì)45-47
• 4.3.3 低信噪比下SPI協(xié)方差矩陣的補(bǔ)償47
• 4.3.4 仿真分析47-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 5 波束形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-63
• 5.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)53-55
• 5.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求53-54
• 5.1.2 硬件系統(tǒng)組成54-55
• 5.2 關(guān)鍵電路模塊55-58
• 5.2.1 電源模塊56
• 5.2.2 時(shí)鐘模塊56-57
• 5.2.3 DDR3模塊57-58
• 5.2.4 以太網(wǎng)模塊58
• 5.3 波束形成算法實(shí)現(xiàn)研究58-62
• 5.3.1 信號(hào)處理流程58-59
• 5.3.2 算法軟件設(shè)計(jì)59-61
• 5.3.3 DSP算法驗(yàn)證61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳�？�;小快拍低信噪比下穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：293924