小孔徑陣列隨著陣列載體設(shè)備,如車輛、衛(wèi)星等朝著小型化、微型化發(fā)展,漸漸成為陣列信號處理的研究熱點(diǎn)。小孔徑陣列的陣列自由度不高,很難實(shí)現(xiàn)對信號的高分辨,為了解決小孔徑約束所帶來的問題,出現(xiàn)一系列擴(kuò)展陣列自由度的方法,如標(biāo)量陣擴(kuò)展到矢量陣、空時(shí)域聯(lián)合處理、寬線性處理技術(shù)等。本文在小孔徑約束下,給出空時(shí)域聯(lián)合的寬線性降秩抗干擾算法;針對期望信號非穩(wěn)態(tài)情況,給出具有穩(wěn)健性的極化空時(shí)多域聯(lián)合的降秩抗干擾算法;對奧米婭棕蠅的機(jī)械耦合結(jié)構(gòu)和基于該機(jī)械耦合結(jié)構(gòu)的陣列的最大似然估計(jì)方法進(jìn)行分析。如下是本文主要工作:針對現(xiàn)有算法處理非圓信號會(huì)使得抗干擾性能下降、空時(shí)域聯(lián)合處理和矩陣求逆運(yùn)算會(huì)造成算法計(jì)算復(fù)雜度高等問題,給出三種空時(shí)域聯(lián)合的寬線性降秩抗干擾算法。本文通過降秩聯(lián)合迭代的求解方式,有效避免矩陣求逆運(yùn)算,且使算法具有自適應(yīng)性;通過寬線性技術(shù)和高斯熵準(zhǔn)則的使用,提高算法的抗干擾性能,尤其是處理非圓信號時(shí)的性能。仿真結(jié)果表明基于高斯熵準(zhǔn)則的抗干擾算法具有更強(qiáng)的干擾抑制能力,它們的輸出信干噪比大于基于最小均方準(zhǔn)則的算法。基于極化空時(shí)天線陣列,給出極化空時(shí)多域聯(lián)合的降秩最小方差無失真算法,后通過理論分析,... 

【文章來源】： 方惠 電子科技大學(xué)

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PSA-LCMV算法的波束形成圖

第二章經(jīng)典的極化抗干擾算法17（a）（b）圖2-6PSA-LCMV算法的波束形成圖。（a）正視圖；（b）側(cè)視圖圖2-6表明，PSA-LCMV算法的波束方向圖在期望信號方向上的增益基本上為1，而在干擾方向形成了比較深的零陷，即說明了PSA-LCMV算法可以保證期望信號無失真的通過濾波器，且能很好的抑制干擾。此外還有一點(diǎn)值得注意，即陣列自由度，仿真條件給出的是有2個(gè)期望信號，4個(gè)干擾信號，則總共消耗的陣列自由度是6，等于陣元的個(gè)數(shù)，但是對于標(biāo)量陣列，其陣列自由度是M1，故此處若采用的是標(biāo)量陣列將得不到上述那么好的仿真結(jié)果，這驗(yàn)證了PSA可以增加陣列的自由度，即在陣元數(shù)相同時(shí)，它能夠同時(shí)處理更多的信號。不過，因?yàn)樽杂啥鹊南拗�，PSA-LCMV算法的波束方向圖在期望信號方向的增益值并非為最大值。仿真二：兩個(gè)期望信號同仿真一；一個(gè)干擾信號以與第一個(gè)期望信號相同的來波方向入射到陣列，其極化相角為10，干噪比INR80dB，此場景下，PSA-LCMV算法的波束形成圖如圖2-7所示。（a）（b）圖2-7當(dāng)有干擾與期望信號DOA相同時(shí)PSA-LCMV算法的波束方向圖。（a）正視圖；（b）側(cè)視圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文18由圖2-7可知，在存在與期望信號DOA相同的干擾的場景下，PSA-LCMV算法依然能在期望信號方向保持高輸出增益的同時(shí)，在干擾方向形成比較深的零陷，這驗(yàn)證了極化敏感陣列具有極化多址的能力。仿真三：假設(shè)單個(gè)期望信號以DOA20從遠(yuǎn)場入射到陣列，其極化相位差45，信噪比SNR20dB；干擾信號如仿真一，圖2-8是PSA-MVDR算法的波束形成圖。（a）（b）圖2-8PSA-MVDR算法的波束形成圖。（a）正視圖；（b）側(cè)視圖觀察上圖可以發(fā)現(xiàn)，濾波后期望信號基本上沒有損失，而在干擾方向形成了比較深的零陷，這說明PSA-MVDR算法具有很好的干擾抑制能力；其次，對比上圖與圖2-7可以發(fā)現(xiàn)，PSA-MVDR算法相對于PSA-LCMV算法而言，其期望信號的損失更小一些、零陷深度更深一些。2.3.2PSA-PI算法仿真仿真一：兩個(gè)期望信號的DOA分別為20、10，SNR均取值為20dB，極化相角均為45,1,2ll；干擾信號的DOA分別為60、0、60、30，對應(yīng)信號的極化相角分別為10、50、30、60，INR均取值為80dB。圖2-8為PSA-PI算法的波束形成圖。觀察上圖發(fā)現(xiàn)：波束形成圖僅在干擾對應(yīng)的DOA和極化角上形成了零陷，并且零陷寬度尖銳，即對其他DOA方向和/或其他極化方向的信號影響較校與圖2-6對比起來不難發(fā)現(xiàn)，PSA-PI算法的期望信號相對損失要大一些，但是它具有特有的優(yōu)勢，即它只在抑制干擾的時(shí)候不會(huì)消耗陣列自由度，而PSA-LCMV算法在抑制干擾時(shí)和對期望信號進(jìn)行約束時(shí)會(huì)消耗陣列自由度，PSA-PI算法極大的節(jié)省了對于常用的小陣列導(dǎo)航信號接收機(jī)來說很是珍貴的陣列自由度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]仿生學(xué)的意義與發(fā)展[J]. 路甬祥.  科學(xué)中國人. 2004(04)
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博士論文
[1]極化敏感陣列信號處理的研究[D]. 徐振海.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]抗干擾導(dǎo)航接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 余強(qiáng).電子科技大學(xué) 2017
[2]北斗導(dǎo)航抗干擾算法研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 袁上策.電子科技大學(xué) 2015



本文編號：2948303