一种稳健的循环时空波束形成算法

该文提出了一种新的基于信号平稳特性的自适应波束形成算法稳健的循环时空波束形成算法。该算法在利用信号的谱相关特性的同时使用了多个时延,将波束形成技术从空域扩展到了时空域,弥补了空域信息的不足,充分利用了信号的循环统计信息和信号的时域特征,提高了信号的选择能力和对干扰、噪声的抑制能力。仿真实验结果验证了该算法的有效性和稳健性。     

DSSS通信系统中干扰环境下码捕获 和阵列权值联合捕获

提出了空时相关器(STC)方法,同时实现干扰环境下使用自适应阵列的直接序列扩谱(DSSS)通信系统的码捕获和自适应阵列波束形成权值捕获,在码捕获时通过波束形成抑制干扰提高检测性能.对干扰环境下空域最优合并方式的检测性能进行了理论分析,仿真结果与理论预测一致,分析结果表明STC可同时有效的捕获码定时和自适应阵列权值,最优合并方式的虚警概率与干扰和背景噪声功率无关,可实现恒虚警检测.     

智能天线的波束形成算法与实现

提出了一种基于遗传算法的波束形成方法。该方法具有很好的收敛性,与传统的LMS算法相比,遗传算法具有良好的全局搜索能力,对于复杂的搜索空间,能快速地找到最优解。利用FPGA进行空域滤波,通过DSP浮点运算,高效地实现权值估计,避免高位加法进位影响权值速度,使得智能天线波束形成算法的实现简便易行。     

宽带波束域频率聚焦自适应波束形成算法

针对传统时延控制波束形成器无法适应宽带信号接收的问题,提出一种宽带波束域频率聚焦自适应波束形成算法。首先,通过时延控制方法在空间预设方位形成多个独立波束,利用傅里叶变换将多波束数据变换到频域,针对每个频点构造聚焦矩阵,通过聚焦变换将宽带信号对齐到同一参考频率;然后,估计子带聚焦后的协方差矩阵,并进行特征分解得到信号子空间;最后,利用基于特征子空间(ESB)的波束形成方法得到权矢量,实现自适应波束形成。仿真结果表明,该算法能够实现对宽带信号的自适应接收,具有良好的抗干扰能力和稳健性。     

机载MIMO雷达两级降维杂波抑制方法

该文针对机载MIMO雷达杂波抑制问题,提出一种低复杂度的空时自适应处理(STAP)方法。首先利用多普勒滤波对杂波信号进行时域降维处理;然后将空域发射-接收2维波束形成权向量表示成发射权和接收权的Kronecker积,并建立关于这两个权值的二元二次代价函数从而实现空域二次降维;最后提出最小化代价函数的双迭代算法,交替优化两个权值。仿真结果表明该算法收敛速度快,运算量小,尤其在小样本条件下其杂波抑制性能显著优于mDT方法。     

全空域球面相控阵波束形成器的优化设计

针对目前全空域球面相控阵测控系统工程应用中波束数量、信号瞬时带宽等数字波束形成器性能和复杂度难以兼顾的问题,分析了常规波束形成方法在基于半球形结构的S频段大型共形天线阵列工程应用中的局限,给出了一种基于子阵划分的宽带数字波束形成器优化设计方法,通过优化幅相和时延补偿方式,使算法不受子阵尺寸限制,工程实现复杂度较低。系统建模和仿真验证表明该方法可以获得良好的瞬时带宽性能,具有较好的工程应用价值。     

基于多项式拟合的宽带NLFM数字分数时延波形产生方法

由于孔径渡越问题，宽带信号的波束形成需要进行时延处理，传统的数字分数时延波形产生方法是在时域上使用分数时延滤波器。目前，大多数宽带发射波束产生的研究均针对线性调频信号，而对于信号特性更复杂且脉压性能优秀的非线性调频(NLFM)信号研究甚少。文中提出了一种宽带NLFM数字分数时延波形的产生方法，并对该信号实现了发射数字波束形成。首先，将时延分为整数时延和分数时延，利用指数多项式拟合处理得到宽带NLFM信号的时域表达式；然后，通过提取参数的方法在直接数字合成器中直接产生分数时延波形；最后，经过整数时延形成宽带NLFM发射波束。仿真实验证明：各阵列单元产生了宽带时延NLFM波束，发射波束的合成方向良好，没有明显失真，时延方法导致的时延误差远低于传统的滤波器方法，且功率合成效率损失可忽略不计，该方法计算简便，对硬件要求不高。     

极化域-空域联合的APES波束形成

为了进一步提高极化敏感阵列的滤波性能、得到更为稳定的波束图,将常规的幅度相位估计算法扩展到极化域-空域联合的自适应波束形成中,提出了一种新的波束形成算法SPAPES(Spatial-Polarization Amplitude and Phase Estimation)。首先,给出了算法的信号模型。然后,对所提出算法的滤波原理作了理论推导,得到了最优权向量的表达式。最后,通过仿真实验验证了算法的有效性。计算机仿真结果表明,在强期望信号功率、低采样快拍数的情况下,所提算法都可以很好地在空间-极化联合域中抑制干扰,同时该算法还具有对相干信号的解相干能力。     

基于谱分析的稳健自适应波束形成算法

针对在导向矢量存在误差情况下,自适应波束形成算法性能下降问题,提出一种基于谱分析的稳健自适应波束形成(SA-RAB)算法。算法利用空域与频域的对称性,根据真实导向矢量与理想导向矢量之间的误差,运用谱分析(SA)技术确定波束主瓣宽度,最后利用二阶锥规划(SOCP)技术在主瓣宽度内形成平顶响应,并在副瓣区域内进行干扰抑制。仿真结果表明:该算法可有效地抑制干扰,并输出理想的信号干扰噪声比(SINR),且提高了波束形成针对导向矢量误差的稳健性,验证了算法的有效性和优越性。     

利用波束MUSIC法做时延测量

提出一种波束域MUSIC时延测量法,该方法对参考信号与接收信号的互相关函数做离散傅里叶反变换,然后对反变换序列做重构处理,将多径信号到达时廷测量问题转换成谱估计问题.算法根据时延的时闻分布形成波束转换矩阵,让形成波束的主瓣覆盖时廷所在的时间区域,然后再用MUSIC算法做时廷测量.理论分析和仿真结果表明,与传统的MUSIC时延测量算法相比,新方法计算量更小,信噪比时延分辨率门限更低.     

一种适合于光电联合变换相关器的相关算法

光电联合变换相关器具有实时处理光学图像能力,因此可用于景像匹配系统.提出了一种适合于光电联合变换相关器的相关算法,该算法利用实数傅里叶矩阵的对称性,减少了运算中的存储和计算量,通过改进频谱的滤波算法,提高了相关结果的输出信噪比,从而提高了匹配精度.     

Proposal of Novel Optical Polarity-Reversing Correlator for Optical CDMA Radio Highway Network

This paper proposes a new optical polarity-reversing correlator for opticalCDMA radio highway network. We theoretically analyze thecarrier-to-interference-plus-noise power ratio of regenerated radio signal atthe control station. Analysis results clarify that optical CDMA using bipolarcode sequences can be applied to the fiber-optic link of radio highway and wecan assign more distinct code sequences to radio base stations compared withthe unipolar type correlator using prime codes. By the proposed opticalpolarity-reversing correlator using Gold codes, thecarrier-to-interference-plus-noise ratio can be more improved than theunipolar type correlator using prime codes. It is also found that for smalltransmitted optical peak power, the proposed optical polarity-reversingcorrelator using Gold codes can improve the number of maximum connected radiobase stations much more compared with the unipolar type correlator using primecodes.     

基于多焦点全息透镜变换的实时高效非线性联合变换相关器

提出一种实时高效非线性联合变换相关器,用多焦点全息透镜产生联合变换功率谱阵列,有效地利用了空间光调制器的使用面积和读出光能量,液晶光阀工作在近饱和区实时实现非线性相关,理论分析和实验结果表明,这种相关器将多个锐化的相关信号叠加在一起,可输出增强的相关信号。     

无线通信中基于线性预测和参数反馈的下行波束形成方法

本文基于最大信号噪声比准则(MSNR，Maximum Signal Noise Ratio)提出一种新的下行波束形成方法，即根据天线收发的互易性原理，通过上行波束形成得到的上行天线阵列矢量，变换而得到下行天线阵列矢量，再通过移动端Rake接收机的合作，反馈回每一径的衰落系数，考虑到存在传输和处理时延并且在此时间内信道有明显变化时，反馈的衰落系数存在误差。因此，本文采用了信道预测的方法，估计即时衰落系数，这样求得期望信号的相关矩阵，计算相应的最大广义特征值所对应的特征矢量，进行下行波束形成。     

子空间重构的一类自适应波束形成算法

针对多维阵列的全维自适应波束形成算法运算量大和小样本条件下性能下降问题,该文提出采用子空间重构技术的自适应波束形成算法(SRC-BF)。该方法利用多维域的全维阵列数据可分维构造的特点,首先在训练样本集上估计分维阵列数据的信号子空间;然后基于张量积性质重构全维信号子空间并自适应剔除交叉项;最后采用子空间投影算法计算自适应加权矢量。理论分析和仿真结果表明该方法具有较低的运算复杂度,能有效提高自适应波束形成算法在小样本条件下的输出信干噪比。     

一种改进的非线性调频信号设计

 在窗函数法的基础上提出一种改进的非线性调频信号方法.该方法采用凸优化求解窗函数法设计非线性调频信号的最小峰值旁瓣抑制相关器,并基于此构造一种新的非线性调频信号,通过多次迭代可进一步降低其距离旁瓣.改进的设计方法在给定的主瓣宽度条件下可以获得较低的距离旁瓣,而且适用于小时宽带宽积的非线性调频信号设计.和已有方法相比,所提方法具有设计灵活和收敛性好的优点.仿真数据结果验证了方法的有效性.     

相位编码条纹调制联合变换相关器的优化技术

提出一种基于SONG相关的参考图像相位编码条纹调制联合变换相关器。该相关器引入SONG相关技术,吸收其突出的区分能力和抗噪性能,相对于传统的参考图像相位编码条纹调制联合变换相关器和其他改进技术,该相关器兼顾多项性能,具有更加突出的抑制干扰信号能力、抗噪声性能和多目标区分能力。仿真实验结果表明：当输入图像受到非覆盖性背景噪声影响时,识别度表现平稳,能够维持在99%以上;当输入图像受到替换噪声影响时,识别度能够达到96%以上。     

一种基带GMSK信号相关器及其输出概率分布

该文提出一种基带GMSK信号相关器,并从GMSK解调信号的相位概率分布函数以及独立同分布随机变量和的概率分布函数出发,给出了该相关器的自相关峰和互相关峰的概率分布函数。从概率论与数理统计出发,推导了一种统一的数字相关器(数字匹配滤波器)的自相关峰和互相关峰的概率分布函数。数值计算结果表明,在相同条件下,该基带GMSK信号相关器的误检概率比数字相关器的低近一个数量级。     

基于改进自调整图谱方法的SAR图像分割

谱聚类是在给定数据集上用基于图论的方法进行分类,并已广泛地应用于SAR图像分割.自调整谱聚类（self-tuning spectral clustering,简称STSC）方法是一种可以自动确定尺度因子和分类数的方法.本文给出了一种改进的STSC方法,使用熵函数作为自动求分类数的代价函数,使得分类数的计算更加准确和有效,提高了方法的分类精度.实验表明,改进的STSC方法对自然图像、SAR图像的分割精度高于原STSC方法.     

NOVEL LSCM BEAM-FORMING ALGORITHM IN SMART ANTENNA MC-CDMA SYSTEM

A novel Least Squares Constant Modulus （LSCM） beam-forming algorithm in smart antenna Multi-Carrier Code Division Multiple Access （MC-CDMA） system is proposed in this paper. It adaptively beam-forms the multi-carrier antenna array signal using the LSCM Algorithm （LSCMA）, and in the meantime, the beam-formed signals on every sub-carrier are combined by using Orthogonal Restore Combination （ORC）, Equal Gain Combination （EGC） or Maximum Ratio Combination （MRC）. Then the decision of the combined signals and the spread-code of the expected user are used to re-construct the signals on every sub-carrier. At last, the difference between the re-constructed signal and the output signal of the beam-former is used to control the coefficients of the beam-former. The bit error probability of the proposed algorithm is analyzed. We simulated and compared it with the conventional LSCM beam-forming algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm is superior to the latter in Bit Error Rate （BER）.