基于LCMV的卫星导航多波束形成抗干扰技术

自适应调零天线是有效提高卫星导航接收机抗干扰性能的重要措施,具有十分重要的应用价值和发展前景。研究了一种基于LCMV准则的自适应波束形成算法,对均匀线阵和面阵都做了算法仿真和性能分析,仿真结果表明:该算法能更好地抑制多个干扰信号、保留期望信号,大大提高了卫星导航接收机的抗干扰性能。最后针对该算法的工程实现边界条件进行了分析,并提出了两种解决方案。     

基于MUSIC和LCMV的自适应波束形成系统

提出了在基于来波方向估计和自适应波束成形的相控阵天线系统中,用多重信号分类(MUSIC)算法实现来波方向估计,并使用线性约束最小方差(LCMV)的自适应算法控制天线的主瓣方向,实现对期望信号的跟踪,同时实现对干扰信号的零陷处理。仿真结果表明,MUSIC算法可以有效识别相控阵天线接收端的信号的入射方向,LCMV算法可以实现对有用信号的自适应跟踪和对干扰信号的抑制。     

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。     

基于波束空间的自适应波束形成算法

提出了一种稳健的波束形成算法。该算法利用干扰信号的导引向量和噪声向量对接收信号的协方差矩阵进行重构,经此处理后的协方差矩阵的信号子空间中不再包含期望信号成分,使得当期望信号功率较强时应用LCMV算法也不会对期望信号进行抑制。此外,算法还引入了锥形方差矩阵技术增强算法抑制干扰的能力。最后仿真证明了该算法的有效性。     

旁瓣电平软约束下干扰功率搜索的波束形成

实际中,期望信号或干扰的先验方向信息往往不能精确已知(即存在阵列流形误差),当信噪比超过一定门限时,线性约束自适应波束形成器对阵列流形误差有高敏感性从而导致输出信干噪比下降。为解决上述问题,该文提出一种旁瓣电平软约束条件下搜索人工干扰功率值的波束形成方法。在粗估干扰来波方向的基础上,约束旁瓣最大峰值起伏在一定范围内,采用子空间投影和加宽干扰零陷区的技术提高波束形成器的鲁棒性,通过粗、精两种模式的搜索获得干扰零陷区的注入功率值估计,具有良好的干扰抑制效果和对阵列流形误差不敏感的特性。计算机仿真验证了方法的有效性和鲁棒性。     

自适应波束形成在OFDM系统中的应用

为了提高正交频分复用（OFDM）系统中传输数据的可靠性,对抗频率偏差带来的系统信噪比的下降,在OFDM系统接收端引入自适应波束形成。自适应波束形成实现了对期望信号方向的增益接收,同时对干扰信号方向进行有效的抑制。仿真结果表明,文中方法比单纯的OFDM系统具有更低的误码率,即使在有多普勒频移的多径信道下,也能获得更高的传输可靠性。从输入、输出信干噪比的曲线也可以看出,此方法是可行且收敛的。     

基于GSC结构的波束形成器的互耦校正

广义旁瓣对消器(GSC)是线性约束最小方差波束形成器的等效结构。但由于实际互耦误差的影响,GSC的支路会出现期望信号泄漏,导致此波束形成器不能正常工作。文中基于一种新定义的互感矩阵,对阵元之间的互耦进行精确的量化和分析,提出了一种GSC波束形成器的互耦补偿方法。该方法通过修改GSC的参数,解决了期望信号相消的问题。仿真试验表明,该方法能精确的校正阵列天线阵元间的互耦效应,使GSC波束形成器对互耦误差具有稳健性。     

抗干扰自适应天线阵波束形成零陷算法

针对传统的功率倒置算法应用在卫星信号接收时,不能在有用信号方向上形成主波束,不具有提高信噪比的功能,提出一种新的波束形成零陷算法,提高了该功能。通过软件仿真验证,结果表明提出的新算法克服了功率倒置算法在有用信号方向不能形成主波束的不足,不仅能在干扰方向形成更深的＂零陷＂,而且具有更高的输出信噪比。     

数字波束形成算法仿真与分析

介绍了数字波束形成技术的原理,点仿真了三种计算准则下的数字波束形成算法,现波束形成,最后对三种算法进行了比较。并对波束形成的信号模型进行了详细的推导,重理论分析和仿真结果表明以上三种算法都可以实     

多波束前视声呐在潜器避障中的应用研究

介绍了多波束前视声呐特性及其PC104处理机的功能;描述了避障系统的数据采集和传输方法;提出了用基于栅格图标的方法来完整描述声呐探测信息,从而构建出水下局部环境模型;采用带有增长率算子的运动映射直方图算法作为声呐传感器数据后处理算法,合理地表达了声呐数据的不确定性,克服了探测数据中混带的噪声;设计了基于声呐传感器的反应式避障算法,确保潜器能够及时、有效、安全地避开障碍物;最后通过湖上试验,验证了所作研究的正确性及可行性.