大場(chǎng)地足球機(jī)器人比賽是人工智能、視覺與傳感、通訊、控制科學(xué)等交叉學(xué)科應(yīng)用的典型,需要同時(shí)監(jiān)測(cè)空中和地面的足球運(yùn)動(dòng)軌跡,解決傳統(tǒng)機(jī)器人存在對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力不強(qiáng)或者受光線影響大等問題,還需要面對(duì)復(fù)雜的電磁干擾、噪音和雜波環(huán)境。陣列天線具有波束控制靈活的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),能滿足多目標(biāo)跟蹤與識(shí)別、強(qiáng)自適應(yīng)抗干擾能力和高可靠性等功能的要求,本文主要對(duì)陣列天線足球機(jī)器人自適應(yīng)信號(hào)處理算法開展研究。自適應(yīng)波束形成（ADBF）技術(shù)可以在電磁工作環(huán)境惡化和大量射頻干擾存在的情況下,通過對(duì)權(quán)值的自適應(yīng)控制達(dá)到增強(qiáng)目標(biāo)信號(hào)、抑制干擾信號(hào)的目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)空域?yàn)V波。研究并提升自適應(yīng)處理算法的實(shí)時(shí)與穩(wěn)健性就有著極為重要的理論意義與工程價(jià)值。本文緊密圍繞陣列天線抗干擾和雜波抑制的解決方法,分別對(duì)足球機(jī)器人陣列天線信號(hào)模型、快速自適應(yīng)波束形成與空時(shí)自適應(yīng)處理、基于敏感函數(shù)信源估計(jì)的特征干擾相消波束形成算法和基于對(duì)稱多處理器（SMP）的超大點(diǎn)數(shù)FFT算法四個(gè)方面開展研究,具體研究了以下內(nèi)容。首先,本文詳細(xì)從數(shù)學(xué)模型對(duì)足球機(jī)器人陣列天線的信號(hào)模型和自適應(yīng)處理準(zhǔn)則進(jìn)行了分析。研究了在一定條件下的三種準(zhǔn)則,發(fā)現(xiàn)這些不同優(yōu)化準(zhǔn)則是等價(jià)的... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

課題研究處理STAP信號(hào)模型

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第2章足球機(jī)器人陣列天線信號(hào)模型及處理原理122.2.1足球機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)如下圖2-1所示，足球機(jī)器人設(shè)計(jì)采用三輪底盤；盤球機(jī)構(gòu)主要通過兩個(gè)盤球電機(jī)實(shí)現(xiàn)旋球式帶球；射門機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)。底盤采用全向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由安裝在底板上的三個(gè)全向輪組成，每個(gè)全向輪通過電機(jī)經(jīng)減速器輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，提供足夠的驅(qū)動(dòng)力。三個(gè)全向輪通過運(yùn)動(dòng)合成，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人以一定的速度在不同的地面運(yùn)動(dòng)。三個(gè)電機(jī)通過DSP控制板接收控制信號(hào)，電機(jī)另一端直接與編碼器相連，通過編碼器進(jìn)行速度反饋，構(gòu)成伺服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。在每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪相應(yīng)位置處，安裝有防撞塊，以保護(hù)全向輪在機(jī)器人對(duì)抗中不被撞壞。2.2.2足球機(jī)器人電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)框圖如圖2-2所示，主要分便攜式主控和DSP運(yùn)動(dòng)控制兩部分。DSP運(yùn)動(dòng)控制板，可以處理實(shí)時(shí)性要求高的電機(jī)閉環(huán)控制以及電子羅盤、紅外測(cè)距、編碼計(jì)數(shù)等傳感單元，將信息通過485通訊線和便攜式主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。便攜式主控計(jì)算機(jī)通過信息融合并對(duì)上層圖像數(shù)據(jù)的處理，利用決策模塊實(shí)現(xiàn)每臺(tái)足球競(jìng)賽機(jī)器人的策略控制，實(shí)現(xiàn)各機(jī)器人之間的場(chǎng)位配合。圖2-2足球機(jī)器人電控系統(tǒng)框圖123457圖2-1競(jìng)賽足球機(jī)器人平臺(tái)1.頂板2.相機(jī)固定座3.斜支架4.PC機(jī)5.盤球電機(jī)6.踢球桿7.全向輪6

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第2章足球機(jī)器人陣列天線信號(hào)模型及處理原理132.2.3足球機(jī)器人陣列天線場(chǎng)景本論文研究的大場(chǎng)地，為標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小，長105米，寬68米，面積為7140平方米。上文對(duì)本研究所使用的足球機(jī)器人平臺(tái)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)做簡(jiǎn)單介紹。本研究的足球機(jī)器人系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱足球機(jī)器人）包含11個(gè)足球機(jī)器人、陣列天線、一個(gè)載天線平臺(tái)（無人機(jī)）。陣列天線由無人機(jī)載至指定高度，因課題研究的產(chǎn)品尚未發(fā)布，根據(jù)需要，樣品實(shí)物照片在本文不予展示。圖2-3示意了足球機(jī)器人陣列天線的信號(hào)處理模擬場(chǎng)景，圖中對(duì)干擾和來自四面八方的雜波進(jìn)行了標(biāo)注，涉及的噪聲因?yàn)閬碓幢姸�，在模擬場(chǎng)景中未予注明。圖中陣列天線由無人機(jī)載至指定高度，處理干擾和來自四面八方的雜波的同時(shí)，檢測(cè)含對(duì)手機(jī)器人在內(nèi)的多個(gè)足球機(jī)器人目標(biāo)，傳給地面教練機(jī)器人即守門員機(jī)器人，除守門機(jī)器人外的地面足球機(jī)器人，只負(fù)責(zé)自己的功能，比如發(fā)送定位給教練機(jī)器人、自主運(yùn)動(dòng)和盤球等。雙方的機(jī)器人定位被同時(shí)通過陣列天線定位后發(fā)送給守門員機(jī)器人，守門員機(jī)器人根據(jù)足球位置和我方機(jī)器人的策略來規(guī)劃軌跡，下達(dá)運(yùn)動(dòng)位置指令，本研究相關(guān)實(shí)驗(yàn)的開展、數(shù)據(jù)的采集等由相關(guān)單位給予了協(xié)助，在致謝中已有列明。2.3自適應(yīng)波束形成信號(hào)模型及處理原理2.3.1自適應(yīng)波束形成信號(hào)模型陣列天線不是簡(jiǎn)單的將天線排成我們所熟悉的陣列的樣子，而是它的構(gòu)成是陣列形式的。陣列天線可分為直線陣、平面陣、圓陣、柱面陣等，其中直線陣是最簡(jiǎn)單的一種構(gòu)型。由于直線陣的，陣列流形具有良好的范德蒙結(jié)構(gòu)，因此本文主要介紹介紹直線陣的信號(hào)模型，如下頁圖2-4所示。為了簡(jiǎn)單起見，對(duì)于直線陣通常考慮均勻直線陣，內(nèi)由N個(gè)全向陣元組成，d為陣元間距。假設(shè)空間入射到陣列的?


本文編號(hào)：3272687