一种基于周期平稳信号特性的递归盲波束形成算法

提出了一种快速盲波束形成递归算法,可以大大降低运算复杂度,该算法尤其适用于对运算量有要求的阵列系统。实验结果验证了其有效性。     

一种新的自适应盲波束形成算法

DS—CDMA系统的智能天线技术可以增加其有效覆盖区域，并能提高系统的抗干扰性能。因而，快速的自适应波束形成算法是一个重要的课题。提出和研究了一种新颖的适合于自适应盲波束形成的算法，该算法基于数字信号的有限符号特性，采用预判决映射（DP）方法，结合归一化最小均方（NLMS）算法，具有较低的计算复杂度，比较适合于实时处理场合。计算机仿真结果表明，新算法具有较好的收敛性、跟踪性能以及较低的误码率特性。     

一维子阵自适应数字波束形成算法研究

在现代雷达系统中,相控阵雷达是其非常重要的发展方向,其中的自适应数字波束形成技术则是相控阵雷达的核心技术.自适应数字波束形成的核心问题是对期望信号的有效接收,但对干扰信号的抑制则是通过调整各个阵元的权值来实现的.由于大型相控阵天线的阵元数目比较多,如果在阵元级进行自适应数字波束形成,则硬件系统复杂.为解决这个问题,可利用子阵级自适应数字波束形成的方法,即每个子阵利用一个接收通道.因此,可在低副瓣的基础上,使子阵自适应波束形成.通过仿真可知:阵元幅度加权可以很好地降低副瓣;可解决均匀非重叠子阵的幅度加权产生的栅瓣问题;子阵级自适应数字波束形成具有很好的抗干扰性能.     

最差性能最优的稳健波束形成算法

基于最差性能最优的稳健波束形成算法可以等价转换成加载样本矩阵求逆(LSMI)算法．提出了一种新的求解方法,准确地计算出Lagrange乘数,给出了LSMI算法中的最优加载量,解决了对角加载技术中加载量估计难题．理论分析和计算机仿真表明,具有最优负加载的LSMI波束形成算法具有最优的性能改善,模约束参数选取得越大,性能改善越接近于最优．     

利用加载技术设计对数周期天线及其结果分析

为实现对数周期天线（LPDA）小型化,顶端电容加载了LPDA的偶极子,通过对加载电容偶极子的仿真实验,分析了其各个参数对天线性能的影响。并以此为依据,给出了工作频率在200MHz~600MHz的,以加载电容偶极子为基本单元设计的LPDA模型,由仿真结果可知,各项性能指标良好,而且天线尺寸有了明显的减小,为宽带小型化天线提供了一种设计思路。     

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。     

CDMA系统中一种快速有效的盲波束形成方法

利用DS-CDMA系统的工作原理,提出一种基于鲍威尔法的最大化阵列输出功率的盲波束形成方法．只需检测相关器解扩后输出信号移相合并的功率,即可求出用于搜索的共轭方向,自适应地调整阵列天线中各阵元的相位,使形成波束指向期望用户的来波方向．该方法降低了系统复杂度．数值仿真结果表明,鲍威尔法与类似优化算法相比,提高了波束形成的稳定性,减少了计算量,并在同等收敛精度下具有更优的方向图．单信号入射时本方法的迭代次数和乘法次数约为同类方法的10％,双信号入射时的计算量进一步减小至同类方法的2％．     

基于鲍威尔法的快速盲波束形成方法

针对阵列输出功率最大化的准则,提出了一种基于鲍威尔法的快速盲波束形成方法。该方法通过检测阵列天线的输出功率,构造用于搜索最优权向量的共轭方向,自适应地调整阵列天线中各阵元的相位,形成稳定性波束动态跟踪期望用户。数值仿真结果表明,该方法与同类方法相比,提高了波束形成的稳定性,减少了计算量,并在同等收敛精度下具有更优的方向图,该文方法的迭代次数和乘法次数约为同类方法的10%。     

非线性约束的自适应波束形成算法

提出基于非线性约束的自适应波束形成算法. 首先修改接收信号协方差矩阵信号子空间中的特征向量,使修改后的协方差矩阵基本不包含期望信号(SOI)成分而只包含干扰信号和噪声. 进而利用线性约束最小均方算法(LCMV)和修改后的波束空间求解方向图的权向量w. 为了提高算法的稳健性,采用非线性约束方法对w进行优化,w的优化解在形式上不同于可变对角加载类算法,且优化解中的待定参数容易准确求出. 新算法的输出信干比 (SINR)对导引向量随机误差具有稳健性, 并对期望信号的功率变化表现出不敏感的特性, 仿真证明了这一点.     

基于智能天线系统的一种自适应波束形成算法

自适应阵列天线是提高频谱利用率一种可实现的方法。本文提到的自适应波束形成算法主要的优点在于它的简单性和良好的精确度。该算法使用的是接收信号的统计数据，根据接收信号自协方差矩阵最大特征值的特征向量去近似等于目标信号的控制向量。     

TD-SCDMA系统智能天线波束形成算法的研究

以自适应波束形成算法为切入点,针对TD-SCDMA系统,提出一种加入扩频序列的协方差矩阵求逆最小二乘恒模(SMI-LSCMA)波束形成算法.该算法在SMI-LSCMA基础上,利用特定用户信号的扩频序列信息来锁定该用户接收信号,使权值向量更快更准确的收敛.经过仿真验证,该算法具有较好的波束形成能力和较高的输出信噪比.     

基于遗传算法的线阵天线优化

运用遗传算法对较为广泛应用的线阵天线进行优化设计与分析. 详细讨论遗传算法应用于线阵优化的基本问题,将矩量法和遗传算法相结合优化出八木宇田天线阵和对数周期天线阵,两种天线优化后电性能和有关文献相比有较大提高,尤其是在降低对数周期天线方向图波瓣前后比时无须增加天线结构,同时可以优化驻波系数、增益等重要参数,从而实现天线指标的最优调和,表明遗传算法在线阵优化上具有极强的适用性.     

多波束天线的波束成形网络分析

本文叙述巴特勒型矩阵网络的分析方法.分析时将网络平行地分成若干个层,使其过程简明、通用.通过对典型网络的分析,建立其输出与输入间的关系,分析其重要特性.同时还分析了输入信号或组成部件的不完善对网络隔离度的影响.     

多算法加权融合的盲均衡算法

在研究了多种广泛使用的盲均衡算法的基础上,设计了一种对多种算法加权融合的新算法：
当均衡器的输出信号可靠性足够高时,用可获得高收敛精度的多模辅助算法(MAMA)进行均衡
;当均衡器的输出信号可靠性不够高时,用修正的常模算法(MCMA)、多模算法(MMA)和MAMA 三种算法的加权融合来均衡,且控制权重,使权重随迭代次数变化,提高了算法性能. 仿真结果证明,新算法性能稳定,在恶劣的水声信道中,可以在大约2?800次迭代后收敛,达到-35?dB左右的码间干扰(ISI).     

频控阵雷达动态点状波束合成

频控阵(Frequency diverse array, FDA)雷达通过在每个阵元辐射信号上附加一个微小频差,实现依赖于距离和角度的波束方向图合成。由于在距离角度维的缠绕和时变特性导致其波束指向难以控制。针对该问题,本文重点研究了FDA雷达发射波束时变特性和点状波束合成。首先,分析了线性频率增量FDA发射波束的时变性和空间扫描特性;其次,构建了时间调制对数频率增量和多载频频率增量FDA雷达信号模型,其中,对数频率增量方式合成的点状波束旁瓣较高,而多载频方式合成的点状波束具有较大的动态范围;接着,详细研究了时间调制信号模型中频率增量项时间变量与传播项时间变量的关系,若两者相同则通过抵消消除波束时变特性,然而,两者具有不同的物理意义,频率增量项中的时间变量仅与波形产生时刻相关,当电磁信号产生并在空间传播后,其频率将不再发生变化,传播项时间变量与电磁波的传播特性有关,是变化的量,因此两者不能相互抵消。最后,对脉冲对数频率增量和脉冲多载频频率增量模式下的发射波束进行了仿真,验证了对时间调制FDA雷达波束分析的正确性,并得出两种模式下可以合成动态前向传播的点状发射波束,且多载频模式具有较低的波束旁瓣。     

基于DSP的自适应数字波束形成的设计

提出了一种利用DSP实现基于阵列天线的数字波束形成的方案,对数字波束形成原理作了简单介绍。针对波束形成的数据量大,运算较复杂的特点,采用Freescale公司生产的MSC8144实现了数字波束形成的信号处理,实验结果表明,采用此种方法数字波束形成速度快、精度高。     

基于最小二乘的对数周期阵列天线可变相位中心计算

针对对数周期阵列天线波束合成中的相位中心问题,提出基于最小二乘的可变相位中心计算方法,分别计算俯仰面和方位面的相位中心,天线的相位中心取二者的平均值可得到较为理想的结果;根据计算得到的相位中心,采用基于正弦插值基函数的矩量法对对数周期阵列天线波束合成特性进行了仿真分析,结果表明固定长度电缆加移相器移相,插损大,移相量与相位中心的变化同步难以实现,数字移相方法可以较准确地实现同相合成,是较为可取的方法。     

一种基于递归逆的快速盲均衡算法

在现代数字通信中,盲均衡算法是克服多径衰落引起的码间干扰(Inter symbol Interfer-ence,ISI)的有效方法。文章利用递归逆(Recursive Inverse,RI)自适应滤波算法收敛速度快、稳态均方误差小的优点,提出一种新的双模式盲均衡算法。该算法通过一种新的双模式机制,将RI自适应滤波算法应用于盲均衡,可以在获得小的MSE(Mean Square Error,MSE)的同时实现快速收敛。仿真结果表明,相比盲RLS(Recursive Least Square)算法和传统双模式算法,该算法在获得良好稳态MSE性能的同时提高了收敛速度,可以有效地对多径环境中突发信号进行盲均衡。     

Study of Array Antenna Pattern Synthesis Based on Sparse Sensing

基于稀疏感知的阵列天线方向图综合技术研究

王停^1,2,董轶²,邵国峰²,王凡²

（1.河北工业大学 电子信息学院,天津 300401;

2.中国人民解放军93756部队,天津 300131）

中文摘要：

针对均匀阵列需要大量的阵元才能满足方向图指标要求的问题,本文基于稀疏感知理论提出稀疏阵列方向图综合的方法。首先,对稀疏感知理论中的信号复原方法OMP(Orthogonal Matching Pursuit)算法和EALM (Exact Augmented Lagrange Multiplier)算法进行改进,提出更高效的OMMP( Orthogonal Multi-Matching Pursuit)算法和SEALM(Semi-Exact Augmented Lagrange Multiplier)算法,然后将两种改进算法分别应用于线阵和平面阵方向图综合。两种算法均可以以非常少的阵元来实现要求的方向图。数值仿真验证了所提出两种合成方法的有效性和优越性。此外,与现有稀疏阵列综合方法相比,本文的方法更加稳健和准确,同时保持了易于实现的优点。

关键字：阵列天线;压缩感知;低秩恢复;精确拉格朗日乘子法