本文關(guān)鍵詞：基于陣列誤差分析的穩(wěn)健自適應波束形成算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自適應波束形成（ADBF）技術(shù)能夠自適應的調(diào)整權(quán)值，使得方向圖的主波束對準期望信號方向，零陷對準干擾信號方向，從而達到有效地抑制干擾和增強期望信號的目的。然而在實際的工程應用中，陣列實際信號模型與理想信號模型不完全匹配，存在著通道幅相誤差、陣元位置擾動誤差、波束指向誤差以及有限數(shù)據(jù)樣本誤差等陣列誤差，導致傳統(tǒng)的自適應波束形成算法性能的惡化。因此穩(wěn)健的自適應波束形成算法及其實現(xiàn)是目前陣列信號處理領(lǐng)域的研究熱點之一。 本文在介紹自適應陣列信號模型和最優(yōu)波束形成準則的基礎(chǔ)上，分析了不同陣列誤差對傳統(tǒng)自適應波束形成性能的影響。仿真實驗和分析，發(fā)現(xiàn)采樣快拍數(shù)據(jù)中含期望信號時，自適應波束形成算法的性能對誤差很敏感，穩(wěn)健性差；而不含期望信號時，自適應波束形成算法的性能對誤差不敏感，穩(wěn)健性強。 在誤差分析的基礎(chǔ)上，闡述了穩(wěn)健自適應波束形成的經(jīng)典算法，并分析各種算法的優(yōu)缺點。針對現(xiàn)有算法存在的不足，提出了基于干擾和噪聲協(xié)方差矩陣重構(gòu)和導向矢量補償?shù)姆�(wěn)健自適應波束形成算法。仿真分析了傳統(tǒng)波束形成算法和改進算法的性能，發(fā)現(xiàn)改進算法比傳統(tǒng)波束形成算法具有更好的干擾抑制能力和低快拍誤差穩(wěn)健性，且改進算法的性能與最優(yōu)波束形成器的性能接近。 接著，針對采樣快拍中含有期望信號時，傳統(tǒng)正交投影（OP）算法會出現(xiàn)期望信號相消的現(xiàn)象，提出了基于干擾和噪聲協(xié)方差矩陣重構(gòu)的穩(wěn)健正交投影波束形成算法。當采樣快拍中不含期望信號時，仿真分析了傳統(tǒng)OP算法和改進的OP算法的性能，發(fā)現(xiàn)改進的OP算法比傳統(tǒng)的OP算法具有更好的干擾抑制能力和降低噪聲擾動的能力；當采樣快拍中含有期望信號時，改進的OP算法能解決傳統(tǒng)OP算法產(chǎn)生的期望信號相消問題且具有減小噪聲擾動的能力。針對傳統(tǒng)子陣級OP算法性能惡化的問題，提出了基于歸一化的子陣級正交投影算法，仿真分析表明，所提算法可以解決傳統(tǒng)子陣級OP算法性能惡化的問題，且所提算法的性能接近于最優(yōu)性能。 最后，對全文工作進行了總結(jié)，并給出穩(wěn)健自適應波束形成技術(shù)需要進一步研究解決的問題。
【關(guān)鍵詞】：自適應波束形成 陣列誤差 穩(wěn)健算法 協(xié)方差矩陣重構(gòu) 正交投影
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 圖目錄10-12
• 表目錄12-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 研究歷史及現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 常規(guī)自適應波束形成技術(shù)14-16
• 1.2.2 穩(wěn)健自適應波束形成技術(shù)16-18
• 1.3 本文的章節(jié)安排18-19
• 第2章 自適應波束形成的背景知識19-29
• 2.1 陣列信號模型19-24
• 2.1.1 陣元級信號處理模型19-23
• 2.1.2 子陣級信號處理模型23-24
• 2.2 最優(yōu)波束形成準則24-27
• 2.2.1 最大信干噪比準則24-25
• 2.2.2 最小均方誤差準則25-26
• 2.2.3 最小方差無失真響應準則26-27
• 2.3 自適應波束形成原理27
• 2.4 本章總結(jié)27-29
• 第3章 典型陣列誤差對自適應波束形成的影響分析29-43
• 3.1 典型陣列誤差的模型29-32
• 3.1.1 通道幅相誤差29-30
• 3.1.2 陣元位置擾動誤差30
• 3.1.3 波束指向誤差30-31
• 3.1.4 有限數(shù)據(jù)樣本誤差31-32
• 3.2 典型陣列誤差對自適應波束形成影響的理論分析32-37
• 3.2.1 通道幅相誤差的影響32-34
• 3.2.2 波束指向誤差的影響34-35
• 3.2.3 有限數(shù)據(jù)樣本誤差的影響35-37
• 3.3 典型陣列誤差對自適應波束形成影響的仿真分析37-42
• 3.3.1 通道幅相誤差的仿真分析38-39
• 3.3.2 波束指向誤差的仿真分析39-40
• 3.3.3 有限數(shù)據(jù)樣本誤差的仿真分析40-42
• 3.4 本章總結(jié)42-43
• 第4章 基于協(xié)方差矩陣重構(gòu)和導向矢量誤差補償?shù)?ADBF 算法43-59
• 4.1 穩(wěn)健自適應波束形成的經(jīng)典算法43-53
• 4.1.1 對角加載算法43-45
• 4.1.2 基于特征子空間的算法45-48
• 4.1.3 導向矢量不確定集約束算法48-53
• 4.2 基于協(xié)方差矩陣重構(gòu)和導向矢量誤差補償?shù)?ADBF 算法53-58
• 4.2.1 算法原理53-56
• 4.2.2 仿真分析56-58
• 4.3 本章總結(jié)58-59
• 第5章 穩(wěn)健的正交投影自適應波束形成算法59-77
• 5.1 正交投影算法59-62
• 5.1.1 算法原理59-60
• 5.1.2 仿真分析60-62
• 5.2 基于協(xié)方差矩陣重構(gòu)的正交投影算法62-68
• 5.2.1 算法原理62-64
• 5.2.2 仿真分析64-68
• 5.3 基于歸一化的子陣級正交投影算法68-74
• 5.3.1 子陣級正交投影算法68-72
• 5.3.2 基于歸一化的子陣級正交投影算法72-74
• 5.4 本章總結(jié)74-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻79-87
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單87-89
• 致謝89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉聰鋒;劉曉軍;廖桂生;;穩(wěn)健自適應波束形成算法綜述[J];中國電子科學研究院學報;2009年06期

  本文關(guān)鍵詞：基于陣列誤差分析的穩(wěn)健自適應波束形成算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：482387