运用权值微扰技术的雷达抗多窄带干扰方法

在自适应波束形成中,导向矢量的失配将严重影响波束方向图和干扰抑制效果;在雷达抗多窄带干扰问题中,频率偏移引起的导向矢量失配将使自适应波束形成的干扰零陷产生偏移,影响抗干扰效果.基于权值微扰技术,提出在零陷偏移处形成宽零陷,使偏移后的零陷包含干扰波达方向,拒干扰于雷达之外.仿真结果表明,该方法能有效解决多窄带干扰问题.     

基于文化算法的宽零陷方向图综合方法

在自适应阵列天线抗干扰的一些应用环境中,往往需要天线方向图在干扰的到达方向上形成宽角度的零陷以增强算法的稳健性.文中将宽零陷方向图综合问题转化为一个单目标非线性优化问题,提出了宽零陷方向图综合的目标函数,并给出了用于宽零陷方向图综合的文化算法实现步骤.通过计算机仿真,证明该算法可以达到加宽干扰零陷的目的,所获得的天线方向图旁瓣电平低,并且该算法具有较快的收敛速度.     

基于有色载入的GPS自适应调零天线抗干扰算法

针对GPS导航信号由于天线震动和城区干扰源较多的情况下,干扰信号会对导航信号的高精度定位产生很大的影响。提出了一种基于有色载入的自适应调零天线抗干扰算法。该算法利用滤波器权值矢量和方向矢量构建有色修正矩阵,并通过该修正矩阵得到滤波权值。从波束形成、失配情况和不同快拍数下的算法性能等三方面进行仿真分析比较,仿真结果表明文中所提出的方法可以得到加宽、加深的零陷,使干扰信号在角度偏移时,也能得到较好抑制。在相同的快拍数下信干噪比更好,具有一定的实用价值。     

抗导向矢量失配的零陷展宽波束形成算法

针对自适应波束形成器在干扰出现扰动或期望信号导向矢量失配时,性能急剧下降的问题,提出一种抗导向矢量失配的零陷展宽波束形成方法.首先通过投影变换技术对阵列接收数据进行投影预处理,构造一个新的协方差矩阵,以扩展干扰入射角度,展宽零陷;再根据期望信号入射的大致方位,对波束主瓣进行幅度响应约束,在约束区域形成稳定的响应幅度,达到抗导向矢量失配的目的.该方法可以转化为松弛半正定规划问题进行求解.仿真结果表明:该方法能有效展宽波束的零陷宽度,加深零陷深度,同时具有良好的抗期望信号导向矢量失配的能力,提高了自适应波束形成器在复杂环境下的稳定性.     

基于自适应算法的三维波束赋形技术

为了针对每个移动终端进行动态的三维波束赋形,使三维波束主瓣对准期望用户并且在干扰用户方向形成零陷,构建了均匀平面阵的二维阵列信号模型,研究了基于最小均方误差算法的全局自适应算法,并在此基础上提出了基于降维的局部自适应算法. 2种自适应三维波束赋形算法可以动态地调整阵列单元的权值,自适应地改变天线阵列的方向图,为用户提供实时的跟踪服务. 仿真结果表明,在一定数量的阵列天线单元的条件下,2种算法均可以实现针对期望用户的自适应三维波束赋形.     

联合协方差矩阵重构和ADMM的鲁棒波束形成

为解决传统波束形成器在干扰位置发生扰动和导向矢量失配时，造成自适应权重的不匹配，从而导致算法性能急剧下降，甚至期望信号相消的问题，提出一种联合协方差矩阵重构和交替方向乘子法(Alternating direction method of multipliers, ADMM)的鲁棒波束形成方法。对此，首先基于波束形成器最大输出功率准则，设计了求解最优导向矢量的优化模型。接着，根据Capon算法空间功率谱函数，利用定义的干扰范围对协方差矩阵进行重构，以展宽零陷并增强系统抗运动干扰能力。最后，关于导向矢量的二次不等式约束问题，本质为估计导向矢量和期望导向矢量间的差异，该方法利用ADMM对该二次规划问题进行迭代求解，并在每次迭代中获得导向矢量的具体解。另外，也分析了算法的复杂度。实验结果表明：对比现有的波束形成算法，在干扰处加宽了零陷，提高了波束的抗干扰性；结合复杂度也证明了其计算速度优于现有的算法，并且能够很好地校正失配导向矢量。本方法也为求解二次不等式约束问题和提高波束形成算法性能提供了一种思路和途径。     

具有近场零陷权的自适应波束形成算法

近场干扰是影响远场定位和检测的常见问题。为了抑制确定区域的近场干扰,提出了一种具有近场零陷权的远场自适应波束形成的设计方法。算法通过构造包含近场干扰源的虚拟协方差矩阵,实现了具有近场干扰抑制能力的远场波束形成,并应用驻定相位原理,分析了近场干扰抑制对于远场期望方向波束的影响。仿真实验证明:该算法可实现远场波束形成的同时,在近场设计区域生成有效的零陷;当期望方向趋近零陷区域方位时,主波束的阵增益会下降,零陷区域方位愈靠近阵列端射方向、零陷区域距参考阵元的距离愈大,阵增益下降程度愈剧烈。     

抗干扰阵列天线的小型化及波束形成技术分析

在抗干扰阵列天线小型化的基础上,提出了一种波束形成的新技术．在实际设计中,通过减小阵列天线单元之间的间距实现了阵列天线的小型化;编制高频结构仿真VBScript脚本程序来提取阵元的有源方向图和有源阻抗数据;在Matlab中编写了基于差分进化算法的优化设计程序;通过Matlab来调用高频结构仿真进行全波仿真分析,得出最优的阵元加权因子以实现抗干扰阵列天线的波束零陷．研究结果表明,该技术能够非常精准地在干扰方向(30°,10°)上形成零陷,且零陷深度提高了32dB．     

稳健的宽带自适应相干干扰抑制波束形成算法

针对期望信号存在指向误差和多个相干干扰时Duvall结构波束形成器性能下降问题,提出一种稳健的宽带自适应相干干扰抑制波束形成算法。该算法首先将Duvall结构波束形成器与最差性能最优波束形成算法结合,实现稳健的宽带波束形成,然后利用空间响应变化约束（SRV）将宽带波束形成等效为参考频点的波束形成,通过协方差矩阵重构,在相干干扰数目较多时,输出波束仍可以在相干干扰方向自适应地形成零陷。理论分析与仿真实验表明,该算法能够有效抑制多个强相干干扰,具有较好的稳健性。     

基于圆阵的快速运动干扰抑制技术

为了较好地抑制干扰位置快变化的运动干扰,在均匀圆阵基础上,从统计模型的角度出发,通过对采样协方差矩阵进行角度扩展处理,提出了一种干扰零陷加宽的自适应波束形成方法,并对不同扰动模型进行了仿真．仿真结果表明,该方法在干扰处的零陷得到了相应的展宽,并在一定的扰动范围内,输出信干噪比保持不变,能够有效地自适应抑制干扰位置快变化的运动干扰．     

TPP在星间链路天线指向中的应用

中低轨道卫星星间链路天线稳定并快速地指向中继卫星对于建立星间通信链路是非常重要的.本文采用一种轨迹预处理器规划天线的指向.分析了捕获时间的选取范围,并推导了部分公式.为了达到天线最佳的性能,又考虑了天线速度限制,进一步限定了捕获时间的选取.最后,通过数学仿真验证了上述的分析和结论.     

天线稳定平台控制系统的研究

天线在载体运动过程中会产生动态指向偏差，影响探测效果。稳定平台是用来稳定天线指向的一种自动调节装置。介绍了一种天线稳定平台控制系统的设计、原理及实验结果。它主要由速度控制，位置控制两部分电路组成．其中使用光纤陀螺仪测定平台实时姿态，通过PC／104嵌入式工控机分析运算，经光电编码器与交流伺服电机组合驱动平台以实现天线指向的稳定。实验结果表明该稳定平台控制系统能够满足对天线指向稳定的控制要求。     

天线稳定平台控制系统的研究

天线在载体运动过程中会产生动态指向偏差,影响探测效果。稳定平台是用来稳定天线指向的一种自动调节装置。介绍了一种天线稳定平台控制系统的设计、原理及实验结果。它主要由速度控制,位置控制两部分电路组成,其中使用光纤陀螺仪测定平台实时姿态,通过PC／104嵌入式工控机分析运算,经光电编码器与交流伺服电机组合驱动平台以实现天线指向的稳定。实验结果表明该稳定平台控制系统能够满足对天线指向稳定的控制要求。     

基于改进MUSIC算法的短波非规则天线阵列测向系统

针对短波无线电测向场地选址困难的问题,提出了一种基于改进多信号分类（MUSIC）算法的短波非规则天线阵列测向系统.该算法可使短波无线电测向系统部署在地势平坦地区,还可以部署在山区、丘陵等复杂地形,有效解决了短波无线电测向系统的选址问题.在对该算法进行理论建模和计算机仿真验证的基础上,开发了短波非规则阵列测向原型系统,并在实际环境中进行了大量现场测试.测试结果表明,改进MUSIC算法具备了在非规则阵列条件下进行来波信号方位测定的能力,相应的非规则天线阵列测向系统能够在复杂地形条件下实现测向功能.     

室外移动机器人遥控系统的设计与实现

室外移动机器人的遥控系统由移动指挥站、移动机器人站、无线通信系统组成.在临场感遥控系统中,需要将移动机器人站摄像头得到的图像经过发射机和天线传送给移动指挥站.为了使得图像的接收效果更好,使用定向天线增强天线增益.定向天线只有在某一个方向上增益最强,定向发送天线固定在该云台上,根据位置和角度信息控制云台转动使得接收天线始终对准目标点.为了增强定向天线的接收效果,设计了自动对中天线云台系统和遥控器.     

适用于Ad hoc网络移动终端的超分辨波束形成算法

在Butler阵的基础上,设计了一种适合应用在Ad hoc网络移动终端上的混合型智能天线结构,提出了一种将Butler阵和数字信号处理波达角(DOA)估计算法结合在一起的超分辨波束形成算法。用该算法理论推导出了天线对准期望信号方向时移相器的角度公式.仿真结果表明,与传统的Butler阵相比,该算法既利用了Butler阵简单易行的结构特点以及波束形成简单的优点,又使天线阵的主瓣可随着信号的来波方向进行调整,信号接收质量有了很大提高,并降低了电磁骚扰信号的影响。     

基于人工免疫算法的机组振动故障诊断方法

将人工免疫算法的负向选择原理应用于汽轮机转子振动故障诊断中,并提出疫苗作用抗体的改进办法。该方法利用转子正常工作样本和少量振动故障样本即可得到合理的抗体集,具有边检测边学习,不断动态调整的功能,在故障诊断时可以给出快速、准确的识别。最后通过转子实验台取得的振动数据验证了算法的有效性,检测结果表明准确率达到95%。     

基于对数周期天线圆形阵的测向算法

以对数周期天线圆形阵为基础 ,提出了一种比幅测向算法 ,并对算法性能进行了分析 .该算法可以获得较高的测向精度 ,测向精度对天线单元的波瓣宽度及天线单元数目依赖性小     

基于加速度传感器的人体姿态跟踪角度算法

人类肢体的运动可以简化为像连杆的刚性运动,而运动着的四肢与躯干之间总能形成一个角度关系.利用在人体手臂上固定三轴加速度传感器,通过一定的变换能实时计算出手臂与躯干上固定点的角度信息.基此设计了一种新的改进角度算法,通过实验对结果数据进行分析,并利用软件建立人体模型,在OSG平台上进行仿真,证明了算法的正确性以及在人体姿态跟踪中应用的可行性.