本文關(guān)鍵詞：基于陣列信號處理的自適應(yīng)波束形成技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：陣列信號處理是信號處理的一個(gè)關(guān)鍵部分。當(dāng)代戰(zhàn)場上,雷達(dá)系統(tǒng)正面臨著十分復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境,因此,對雷達(dá)的作用效果也提出了越來越多的要求。雷達(dá)信號處理的要求不僅是實(shí)時(shí)性,更要求其具有抗干擾、抗輻射等特性,陣列信號處理因其具有諸多優(yōu)秀的特性而在雷達(dá)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。自適應(yīng)數(shù)字波束形成(ADBF)技術(shù)能夠充分利用陣列天線接收到的信息,通過一定準(zhǔn)則約束下的自適應(yīng)加權(quán)運(yùn)算,形成特定指向的波束,并同時(shí)進(jìn)行抑制干擾、去除噪聲和波束掃描等操作。而ADBF算法是ADBF技術(shù)使用的關(guān)鍵,本文圍繞陣列信號處理中兩個(gè)主要組成部分之一的自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)展開研究,旨在從降低誤差,增加算法穩(wěn)健性和提高收斂速度三個(gè)方面對該技術(shù)算法進(jìn)行優(yōu)化,令A(yù)DBF技術(shù)能更好地運(yùn)用在系統(tǒng)實(shí)踐中。論文的主要研究工作:1.對陣列信號處理中陣列信號模型在時(shí)域和空域的不同表達(dá)形式進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上羅列了陣列天線應(yīng)用于不同情況下的三種統(tǒng)計(jì)模型,并簡要說明三種模型性能及適用范圍。選取陣列協(xié)方差矩陣和信源數(shù)估計(jì)兩個(gè)有關(guān)陣列信號處理的數(shù)學(xué)知識作重點(diǎn)分析。2.基于波束形成技術(shù)希望達(dá)到的效果,選擇數(shù)字方式進(jìn)行波束形成,并對數(shù)字波束形成(DBF)的最佳權(quán)矢量作詳細(xì)討論。ADBF技術(shù)結(jié)合了自適應(yīng)信號處理和空域?yàn)V波處理,根據(jù)不同的已知條件和濾波效果需求,給出了自適應(yīng)波束形成的三種最優(yōu)化準(zhǔn)則。通過對三種準(zhǔn)則作仿真發(fā)現(xiàn),雖然三種最優(yōu)準(zhǔn)則在不同條件下得到的加權(quán)表達(dá)式不同,但在理想情況下求出的加權(quán)值都相同,都為最優(yōu)解,因此在系統(tǒng)應(yīng)用中可根據(jù)環(huán)境的變化選擇最適合的加權(quán)準(zhǔn)則。3.對ADBF技術(shù)組成部份之一的波束形成器原理作出詳細(xì)說明。在對比傳統(tǒng)概念下濾波和自適應(yīng)概念下濾波的基本工作流程,以及濾波性能后,分別給出參考不同最優(yōu)準(zhǔn)則下的兩種自適應(yīng)濾波器,稱為維納(Wiener)濾波器和凱彭(Capon)濾波器。最后,結(jié)合權(quán)矢量更新的自適應(yīng)方法,對最小均方誤差(LMS)算法實(shí)現(xiàn)流程和收斂性作出詳細(xì)分析,在完成算法仿真并作性能分析后與遞推最小二乘(RLS)算法的作用效果進(jìn)行對比。
【關(guān)鍵詞】：陣列信號處理 數(shù)字波束形成 維納濾波器 最小均方誤差算法
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景及意義15-17
• 1.2 研究動態(tài)和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.3 研究思路與主要研究內(nèi)容18-21
• 第二章 陣列信號處理基礎(chǔ)21-37
• 2.1 陣列信號模型21-26
• 2.1.1 窄帶信號時(shí)域表示21-24
• 2.1.2 窄帶信號空域表示24-25
• 2.1.3 天線陣模型25-26
• 2.2 陣列天線統(tǒng)計(jì)模型26-33
• 2.2.1 均勻線陣26-30
• 2.2.2 平面陣列30-32
• 2.2.3 均勻圓陣32-33
• 2.3 陣列信號處理數(shù)學(xué)基礎(chǔ)33-35
• 2.3.1 陣列協(xié)方差矩陣33-34
• 2.3.2 信源數(shù)估計(jì)34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第三章 波束形成技術(shù)37-57
• 3.1 數(shù)字波束形成技術(shù)37-43
• 3.1.1 波束形成基礎(chǔ)37-39
• 3.1.2 數(shù)字波束形成原理39-42
• 3.1.3 波束形成最佳權(quán)矢量42-43
• 3.2 自適應(yīng)波束形成技術(shù)43-46
• 3.2.1 自適應(yīng)信號處理44-45
• 3.2.2 空域?yàn)V波處理45-46
• 3.3 最佳權(quán)矢量準(zhǔn)則46-51
• 3.3.1 MMSE準(zhǔn)則46-49
• 3.3.2 LCMV準(zhǔn)則49-50
• 3.3.3 MSNR準(zhǔn)則50-51
• 3.4 仿真及性能分析51-55
• 3.4.1 波束形成仿真51-53
• 3.4.2 最佳權(quán)矢量準(zhǔn)則仿真53-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第四章 自適應(yīng)數(shù)字波束形成算法57-73
• 4.1 自適應(yīng)波束形成器57-61
• 4.1.1 波束形成器基礎(chǔ)57-59
• 4.1.2 Wiener濾波器59-60
• 4.1.3 Capon濾波器60-61
• 4.2 權(quán)矢量更新的自適應(yīng)算法61-64
• 4.2.1 自適應(yīng)算法基礎(chǔ)61-62
• 4.2.2 LMS算法62-63
• 4.2.3 RLS算法63-64
• 4.3 LMS算法分析64-68
• 4.3.1 最陡下降算法64-67
• 4.3.2 LMS濾波67-68
• 4.3.3 LMS收斂性68
• 4.4 算法仿真及性能分析68-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 研究結(jié)論73
• 5.2 研究展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-81
• 作者簡介81-82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 聶曉鴻;王建;陳建軍;;基于LMS的自適應(yīng)數(shù)字波束形成的FPGA實(shí)現(xiàn)[J];南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

  本文關(guān)鍵詞：基于陣列信號處理的自適應(yīng)波束形成技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：316431