自适应波束形成权递推自脉动阵实现

本文提出了一种新的自适应波束形成权矢量递推计算的数据域并行实现算法及其脉动阵（Ｓｙｓｔｏｌｉｃ阵）实现结构。算法基于数据矩阵Ｑ Ｒ分解方法实现，在脉动阵上实现了完全并行流水处理。     

自适应波束形成权递推算法及其脉动阵实现

本文提出了一种新的自适应波束形成权矢量递推计算的数据域并行实现算法及其脉动阵(Systolic阵)实现结构.算法基于效据矩阵Q R分解方法实现,在脉动阵上实现了完全并行流水处理.     

基于脉动阵的高速自适应波束调零处理器

在实时自适应波束形成中,用三角咏动阵列构成自适应阵列调零处理器在空域抑制干扰得到广泛的重视。本文提出了一种无输出单元的双速率脉动阵的硬件实现结构。文中针对日益突出的通信瓶颈问题,结合此类脉动阵,提出了一种更快速的脉动阵实现方法,最后给出了仿真结果,验证了该结构的可行性和有效性。     

基于QR分解自适应波束形成算法的FPGA实现

为了在当前的通信环境中选择合适的QR分解算法来硬件实现矩阵的求逆,需要提前了解该算法的硬件性能。分析常用于复数QR分解的Givens rotation法和Modified Gram—Schmidt正交法的算法原理和硬件实现。在Xilinx公司的ISE软件上进行两种算法的底层设计和硬件仿真,经过综合在Xilinx的Kintex-7系列的XC7K325T芯片上实现了整个设计。通过对比两种算法的硬件性能后发现,在输入数据宽度相同的前提下,两种算法的误差值相差很小,其中MGS算法的实时性比GR算法差,但是硬件资源消耗更小。因此在对系统实时性要求较高的环境中,选择GR算法更好一些。     

基于SVD的波束形成算法研究

本文通过对采样数据矩阵进行QR分解,将求解加权矢量问题转换为求解三角线性方程组,通过避免对自相关矩阵的估计和求逆来提高数值鲁棒性;接着提出一种改进方案:对采样数据矩阵进行SVD分解完成波束形成,此方案利用奇异值和奇异值矢量计算加权矢量,并且通过改变对较小的奇异值赋零的多少,在复杂度与性能之间进行折衷。仿真结果显示,提出的改进方案和QR分解算法的性能接近,都能正确实现波束形成。     

自适应波束形成的SARLS算法

提出了一种改进的递推最小二乘(RLS)算法——子阵异步RLS算法(SARLS)用于自适应波束形成,改进后的算法,在总权矢量的维数为N、子权矢量维数较小时,运算量由O(N2)降到了O(N),并通过实例仿真详细地验证了算法的实用性:该算法在保持对期望信号良好接收的同时,能够很好地抑制到达方向与期望信号不同的干扰信号。     

自适应波束形成的神经网络方法

在自适应陈列天线中，自适应波束形成的问题可以归结为带线性约束的最小二乘问题，为解决传统算法中运算量过大的问题，文章提出一种利用Ｔａｎｋ－Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络实现自适应波束形成的方法，由于神经网络具有大规模并行处理的能力，该方法较传统方法有更好的实时处理能力。     

大型线阵自适应数字波束形成超低副瓣技术

自适应数字波束形成技术是现代阵列天线系统必须采用的关键技术。为了对付强有源干扰,现代相控阵雷达都必须具有自适应的干扰抑制能力。除了对抗有源干扰外,大部分雷达还要求具有强杂波背景下检测目标的能力,这就需要雷达天线具有低或超低副瓣电平。本文针对大型线阵,结合数字波束形成,讨论了在保证自适应干扰置零的前提下,如何控制自适应波束的副瓣电平,从而实现阵列系统的超低副瓣性能。     

平面阵子阵级自适应波束形成方法研究

利用遗传算法(GA)将大型阵列划分为非均匀邻接子阵,以主旁瓣比作为适应度函数,并对遗传操作增加约束条件,得到具有栅瓣抑制能力的子阵结构。为进一步抑制平面阵俯仰和方位上的高旁瓣,对平面阵进行两级子阵划分,使平面阵方向图在俯仰和方位上均具有良好的主旁瓣电平比;为消除非均匀子阵结构各子阵通道噪声功率不同对子阵级自适应波束形成算法的影响,通过对阵列协方差矩阵进行奇异值分解、重构特征子空间,提出了基于特征空间重构的子阵级自适应波束形成方法。仿真结果表明了该方法的可行性与有效性。     

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。     

相控阵雷达发射波束自适应零点形成方法研究

对相控阵雷达的发射波束自适应零点形成问题进行了研究.给出了一种适合发射波束自适应零点形成的性能量度,利用Lagrange乘子法得到了最优发射波束的权值矢量.还给出了计算最优权值矢量的算法.仿真结果表明本文的方法是非常有效的.     

阵列天线自适应波束合成的光学实现

相控阵天线是雷达技术的重要发展方向之一。随着雷达信号带宽和阵列单元数目的增加,光学实延时技术的采用已成为一种趋势。介绍了一种基于受激光子回波的阵列天线实延时自适应波束合成的光学结构,从理论上详细分析了其工作原理,说明了波束合成的工作过程。     

QR_RLS算法的浮点脉动阵结构研究与FPGA实现

随着雷达信号处理技术的不断发展,对实时并行性和处理精度都提出了更高的要求,脉动阵结构是雷达信号处理中一种关键并行处理结构.文中介绍了一种基于QR_RLS算法的浮点脉动阵结构.为了提高运算速度,充分利用资源,引入了自定义浮点格式及该格式下的浮点运算单元的设计,并改进了平方根算法,提高了运算精度.在FPGA上实现了这种脉动阵结构,结果表明这种自定义浮点格式的脉动阵结构在提高了运算精度的同时,降低了相应的资源占用率,对实时信号处理的工程设计具有较高的参考价值.     

传声器阵列恒定束宽波束形成

介绍了基于传声器线性阵列的常规相移-时延波束形成理论,分析了线性传声器阵列的指向性以及影响其指向性的因素,并对其空间增益进行了定性分析;提出了一种基于传声器阵列的宽带自适应恒定束宽波束形成方法,在整个工作频带内波束宽度基本保持大致相等,可有效抑制因波束形成带来的音色畸变;给出了相应的波束形成仿真结果。     

几种鲁棒自适应波束形成算法的对比

自适应波束形成器可以根据接收信号自适应地调整权矢量,增强期望信号,并有效抑制干扰。在实际环境中,由于波达角估计、阵列校准等误差因素的存在,导致传统自适应波束形成算法性能严重下降,因此,如何提高自适应波束形成算法的鲁棒性是一个重要的研究问题。本文对鲁棒自适应波束形成算法进行研究,对算法进行仿真、分析和比较,总结出各算法的性能优缺点,最后对鲁棒自适应波束形成算法的发展趋势提出自己的几点见解及展望。     

一种基于降秩变换的ESB改进算法

提出了一种基于降秩变换的ESB改进算法,该方法首先用降秩变换矩阵对阵列接收数据进行降秩变换,利用干扰子空间和修正的期望信号导向矢量来构造降秩变换矩阵,然后进行波束形成.该算法解决了传统的基于特征空间(ESB)自适应波束形成算法方向图副瓣电平较高的问题,并且解决了当阵列协方差矩阵中不含期望信号或期望信号较小时方向图畸变的问题,从而大大提高了抗干扰能力.仿真结果证明,所提出的基于降秩变换的ESB改进算法具有良好的波束形成性能,验证了算法的有效性.     

基于四元数的极化敏感阵列波束形成

四元数信号模型保持了阵元各分量之间固有的正交特性,因而针对极化敏感阵列信号处理基于四元数的方法具有比常规基于复数的长矢量方法更优的性能。将最大信号干扰噪声比准则应用于波束形成求得四元数最优权向量,进而完成了极化敏感阵列的滤波。与长矢量方法相比在具有相同的滤波性能情况下,四元数方法减少了一半的数据存储单元,降低了除法计算复杂度,从而提高了算法的处理速度。同时四元数的四维超复数正交结构提高了阵列对指向误差的稳健特性,计算机仿真结果验证了文中方法的有效性。