基于波束成形网阵的声源定位及影响因素探究

常规波束成形技术对声发射源定位的应用日益进展。本文基于波束成形网络阵列技术实现了对声发射源一次性定位,并采用控制变量法探讨了传感器网络类型、传感器个数、波速和声源位置对定位效果的影响。     

基于数据辅助的无人机集群协同空域抗干扰

研究移动中的无人机通过动态感知和学习干扰来波方向,实时调整波束成形策略来抑制干扰。针对实际场景中无人机不能获得干扰者的全部动作来进行策略训练的问题,提出使用集群内部协作收集干扰机动作数据从而补充训练数据的方法来从而提升集群抗干扰。将波束成形决策建模为马尔可夫决策过程,基于深度强化学习架构,提出了基于数据辅助的无人机集群协同空域抗干扰算法。仿真结果表明,在辅助数据分别达到40%,60%,80%时,系统吞吐量分别得到33%,55%,70%的提升,验证了本文提出的方法能有效提高无人机协同抗干扰能力。     

Adaptive null steering beamformer implementation for flexible broad null control

An implementation of adaptive null steering beamformer for flexible broad null control, based on constrained recursive updating of array response zeros and spatial FIR filters, is presented. The design allows the beamformer to form broad nulls and control their widths readily. The new method is of great advantage for sensor array in which the number of array elements is very large compared with the number of interferences the array is designed to suppress. The new beamformer is useful and effective in the environment where both stationary and moving interference signals exist since it can steer both sharp and controlled broad nulls in the appropriate directions. When compared with the conventional LMS covariance matrix taper (CMT) based broad null synthesis method, the proposed beamformer has a faster convergence rate; and compared with the QR-RLS CMT based broad null synthesis method, the proposed method has a lower complexity.     

一种低快拍情况下稳健的波束形成算法

针对低快拍情况下自适应波束形成器输出方向图存在主峰偏移,副瓣电平较高的问题,该文提出一种低快拍情况下稳健的波束形成算法.算法通过对线性约束最小方差(LCMV)波束形成器的输入信号协方差矩阵进行指数修正,改善了采用协方差矩阵求逆(SMI)算法的LCMV波束形成器输入信号协方差矩阵小特征值在低快拍情况下的发散程度,从而可在减小主峰偏移的同时,有效地解决副瓣电平较高的问题;最后通过分析波束形成器输出信干噪比(SINR)随修正指数变化的情况,给出算法修正指数的取值范围.计算机仿真结果验证了该算法的有效性和优越性.     

一种改进的极化敏感阵列解相干算法

在相干信号源情形下,常用的极化敏感阵列信号处理方法(如参数估计、波束形成等)会出现性能下降甚至失效的现象。该文在极化平滑算法的基础上提出一种改进的解相干算法,通过对各子相关矩阵选择适当的加权系数,使平滑之后的相关矩阵具有Toeplitz的形式,进而消除信号之间的相干性。该文推导了最优加权系数的表达式及最大解相干信号个数,并利用加权平滑之后的相关矩阵完成了参数估计和波束形成。计算机仿真结果表明改进的方法具有比常规极化平滑算法更优越的性能,且适用于非均匀噪声和相干噪声的情况。     

基于波束成型的Lamb波无基线损伤识别技术研究

本文提出了一种基于波束成型的Lamb波无基线损伤识别方法,该方法利用激励-回波模式的分布式传感网络与时间窗函数进行损伤信号的提取,然后利用波束成型算法对结构进行损伤定位与成像。分别采用数值模拟和实验对该方法进行验证,结果证明所提出的方法能够有效地识别损伤     

WCDMA中一种利用查表LMS算法的自适应阵

本文针对WCDMA中上行链路存在导频信道的特点,并结合变步长LMS算法的优点,提出了一种查表LMS波束形成算法。该算法利用导频信号作为空间波束形成的参考信号,把误差范围和相应的步长存储到列表中,在进行波束形成时所要采用的迭代步长直接在列表中查取。该算法的实现复杂度低,收敛速度快,运算量小。     

多径环境中多用户波束形成与DOA估计

该文讨论了多径环境中多用户的波束形成与DOA的估计问题，采用了解相关检测器来估计用户空间特征，提出了循环空间平滑算法（CSS）-基于空间平滑的保护阵列权值维数不变的多用户波束形成算法，其理论依据是采样信号协方差矩阵的逆矩阵循环传递等效于对其求均值，利用了估计出的用户空间特征构造协方差矩阵进行空间平滑的高分辨DOA估计，仿真结果说明了循环空间平滑算法应用于多用户波束形成具有更优的抗干扰性能。     

基于神经网络的波束形成

本文给出利用神经网络来实现智能天线的波束形成的方法。选取了适当的神经元数目，减少了训练时间。模拟输出的赋形结果与维纳(Wiener)解相吻合，并与传统算法进行性能比较，表明了该方案的有效性。     

空间重采样法恒定束宽波束形成器设计

本文视均匀线列阵为连续线阵的均匀离散采样，将宽带方位估计中的空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中，并从滤波器设计的观点出发，将阵元权系数等效为空间滤波器的脉冲响应，提出用恢复公式计算不同频率所对应的阵元权系数，从而利用频域波束形成的方法完成恒定束宽波束形成器设计。