基于多线性约束的旁瓣抑制技术

针对常规波束形成器的方向图旁瓣过高的问题,建立了天线阵列对信号的接收模型。对基于线性约束最小方差(Linear Constrained Minimum Variance,LCMV)准则的波束形成器性能进行了分析,提出了一种基于多约束LCMV的旁瓣抑制方法。通过搜索寻找到降低旁瓣级和主瓣展宽程度的多约束条件,并将求得的加权向量投影到基于特征结构的投影矩阵上。对该算法进行了计算机仿真,验证了算法的可行性,并分析了仿真结果,指出了算法的优点与不足。     

基于高阶累积量的LCMV波束形成算法

基于高阶累积量的线性约束最小方差（LCMV）波束形成算法具有自动抑制高斯白噪声及任意高斯色噪声的能力,而且能够实现最优阵列扩展,达到扩展阵列有效孔径的目的。仿真结果表明该算法与传统的 LCMV波束形成算法相比可以有效地减少主瓣宽度、降低旁瓣电平及增加零陷深度。     

基于OFDM系统在pre-FFT域的波束形成

为了解决用户多,频谱资源少和系统容量不够的问题,文中主要研究了在正交频分复用（OFDM）系统中时域波束形成原理,运用OFDM的调制技术与智能天线中的波束形成相结合,从而来提高系统容量。并通过MATLAB仿真结果来比较广义旁瓣对消（GSC）,线性约束最小方差（LCMV）和最小方差（MV）算法在OFDM系统中的性能。通过仿真结果表明,广义旁瓣对消算法和线性约束最小方差算法比最小方差算法的效果要好,旁瓣对消效果比较明显。     

LCMV波束形成削弱多波束测深声呐的隧道效应

分析了海底多波束测深声呐中存在的隧道效应的产生机理,指出旁瓣干扰是导致隧道效应的重要因素。在最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response)波束形成的原理基础上,提出使用线性约束最小方差(Linear Constrained MinimumVariance)波束形成技术来抑制隧道效应,该方法可以通过引入主瓣约束保证在抑制隧道效应的同时,主瓣不会因为干扰而发生畸变。通过计算机仿真实验,证明了LCMV波束形成算法抑制隧道效应的有效性。     

一种线性约束连续自适应方向图控制方法

针对任意阵列天线的自适应空域滤波和低副瓣控制的问题,提出了一种连续自适应方向图控制方法。该方法通过采用线性约束最小方差准则的方向图综合算法( LCMV-PS)产生具有低副瓣特性的静态权矢量,利用该权矢量构造出新的约束条件,进行线性约束最小均方误差( LMS )自适应波束形成。该方法避免了常规的线性约束最小方差( LCMV)算法的矩阵求逆运算,计算复杂度低。对几种天线阵形的计算机仿真结果表明该方法收敛速度快,稳态性能良好。     

水声通信中RLS—LCMV波束形成算法的研究

RLS算法作为一种自适应波束形成算法,以其算法简单有效而得到广泛的应用。分析了多径传播环境下,不同信号方向的方向图及功率,SNR变化对自适应波束形成算法性能的影响。将RLS-LCMV自适应算法用于水声传感器阵列信号的波束形成,完成了在线性约束最小方差（LCMV）下波束形成的仿真。该算法具有收敛速度快,抗扰动性强的特点。     

基于响应矢量优化的共形阵列稳健波束形成方法

针对共形阵列天线自适应波束形成中存在的主瓣保形困难、旁瓣电平高等问题,该文提出基于波束响应矢量优化的自适应波束形成方法。在主瓣波束保形约束条件下,通过自适应地调整波束响应矢量,求得最优的响应矢量,进而求得准最优自适应权。该方法将非凸的二次约束二阶优化问题转化到高维空间进行求解,并通过半正定松弛(SDR)转化为凸优化问题,高效求得准最优解。该方法不仅保持了期望的主瓣响应,同时克服了传统线性约束最小方差(LCMV)自适应波束形成方法旁瓣高的缺点,并且对阵列构型具有稳健性。仿真实验验证了该方法的有效性。     

一种新的天线阵列盲自适应波束形成算法

针对DS-CDMA的上行链路多用户检测,提出了一种基于天线阵列的盲自适应波束形成算法。针对强干扰采用线性约束最小方差准则(LCMV),利用正交分解将LCMV简化为非约束的最小化优化问题,采用共轭梯度(CG)算法求得最优解。对期望用户信号波形的使用保证了用户符号信息的最优恢复。仿真结果表明,该算法相对传统算法可以获得更高的信号干扰比(SINR)。该算法不需要天线阵列单元数大于用户数,因此具有更好的实用性。     

改进的LCMV算法在多波束形成中的应用

基于线性约束最小方差(LCMV)算法的自适应波束形成技术,得到的方向图能保证期望信号方向增益最大,非期望方向形成零陷。但实际应用中由于不可避免的存在阵元位置误差、阵元相位误差及指向误差等(统称为相位误差),使约束的导向矢量与真实期望信号的导向矢量不一致,从而影响系统的性能。改进的LCMV波束形成算法——基于迭代二阶锥的唯相位波束形成技术,通过改变移相器的相位,使各阵元输出信号相位一致,在多个方向上形成主波束,阵列输出功率最大。     

基于连续差联合阵列的非等距线阵无模糊波束形成方法

该文针对非等距线阵波束形成产生栅瓣的问题,提出一种基于连续差联合阵列的非等距线阵无模糊波束形成方法。该方法基于连续差联合阵列对非等距线阵进行阵形优化分析,利用连续差联合阵列与连续波程差一一对应的特性,扩展得到非等距线阵Toeplitz化的协方差矩阵。根据线性约束最小方差(LCMV)准则,可以直接利用该协方差矩阵得到稳健自适应波束形成。由于重构的协方差矩阵与相同孔径等距线阵的协方差矩阵相似,不会产生相位模糊,避免了波束形成栅瓣的影响。大量的仿真实验证明了该文方法的稳健性能。