一种稳健的自适应波束形成算法

一般自适应波束形成的主瓣和零陷比较尖锐,当存在指向误差,干扰信号或天线平台快速运动时,若实时处理速度跟不上,将导致干扰抑制能力下降,采用高速处理算法代价太大.本文研究了利用导数约束法来改进广义旁瓣相消器的稳健性,对信号的自相关矩阵进行改进,使主瓣和零陷展宽,仿真试验表明该方法对指向误差和当干扰或天线平台快速运动时都具有很好的稳健性.     

一种主瓣保形的波束形成新方法

为了保证通信卫星在人为电磁干扰及复杂电磁环境下的正常工作,利用主天线和辅助天线相互配合的思想调整相控阵天线阵元的初始静态权值,通过带有主波束保形的调零算法来对多个干扰实现有效抑制的同时达到波束主瓣保形的目的,即保证在主瓣干扰处准确形成较深的零陷时,主瓣内其他方向上波束方向图与静态方向图尽可能相似。这样可以保证通信时有效地抑制电磁干扰,同时尽量减少对周围服务区域通信质量的影响,并通过仿真验证了这种方法的有效性。     

自适应天线方向图干扰零陷加宽方法研究

在自适应天线阵抗干扰的一些应用环境中，往往需要自适应天线方向图在对准干扰的位置形成宽的零陷从而增强算法的稳定性。本文从统计模型的角度出发，导出一种对干扰零陷加宽的自适应波束形成方法，该方法能在由于数据失配引起的干扰位置扰动的情况下有效地抑制干扰，大大增强了算法的稳定性，并且方法简单、所增的运算量很小。计算机仿真结果也证明了该方法的有效性。     

基于空时处理的稳健自适应波束形成算法

在自适应天线阵抗干扰的一些应用环境中,往往需要自适应天线方向图在对准干扰的位置形成宽零陷从而增强算法的稳健性。该文从宽带信号模型出发,通过对扰动干扰方向上空时二维导向矢量的分析,修正了权值训练期间得到的宽带干扰协方差矩阵,推导出一种针对宽带信号的基于空时处理结构的宽零陷波束形成算法,该方法有效地实现宽带干扰的零陷加宽,提高了宽带波束形成算法的稳健性。     

一种宽零陷的自适应波束形成算法

自适应波束形成技术能有效地接收目标信号并抑制干扰,是阵列信号处理中的一项关键技术。为了应对快速运动干扰或平台转动等引起的自适应权值和数据失配,增强算法的鲁棒性,可以采用零陷展宽技术。通过Capon谱重构干扰加噪声协方差矩阵,可以根据需要设置零陷宽度和零陷深度,从而大大地提高算法的鲁棒性。通过与现有算法的比较,该方法能得到更高的输出信干噪比,并且能加深零陷深度,需要的快拍数也较少。     

抑制快速运动强干扰的稳健自适应波束形成方法

针对存在快速运动强干扰时自适应波束形成性能的严重降低,提出了一种稳健的自适应波束形成方法。该方法使用零陷展宽技术修改采样协方差矩阵,使其自动地在干扰方位形成展宽的零陷以抑制运动强干扰,同时采用对角加载技术,以增强此方法对系统误差的稳健性,加载量通过约束扫描向量的误差来确定。仿真结果表明该方法能有效地提高当存在快速运动的强干扰时自适应波束形成的性能。     

基于干扰位置预测的稳健波束形成方法

高速平台雷达阵列进行自适应波束形成时,干扰方向的快速变化和波束指向误差会导致输出信干噪比的急剧下降.针对上述问题,提出了一种基于干扰位置预测的稳健波束形成方法.该方法首先定义了归一化空间频率,对权值应用时期的干扰位置进行预测,给出零陷范围;然后采用矩阵加权的方式对零陷范围进行低增益约束并保持主瓣区域增益,从而实现干扰抑制,提高波束形成对指向误差的稳健性.仿真实验证明了所提方法的有效性.     

阵列雷达数字波束形成技术仿真与研究

本文首先介绍了数字波束形成的基本原理,随后对普通波束形成及基于LCMV准则和MVDR准则的单多波束自适应形成技术分别进行了原理介绍和仿真分析。仿真结果表明,基于自适应技术的数字波束形成能有效提取有用信号,并在干扰方向上形成零陷,有效的抑制噪声和干扰,大大提高了阵列雷达的天线性能。     

自适应波束形成器的研究设计

自适应波束形成技术是智能天线领域的核心技术,其利用自适应波束形成算法,根据用户的空域信息来产生空间定向波束,将波束的主瓣对准期望用户的来波方向,旁瓣或零陷对准干扰信号的来波方向.文中介绍了一种基于DSP结合FPGA的波束形成器的实现形式,该系统能够实时地处理数据,并很好地完成预定指标.     

一种基于二次约束的零陷加宽算法

本文提出了一种基于二次约束的零陷加宽有效算法.该方法在Capon波束形成器的基础上,通过对干扰积分矩阵进行二次方约束和优化选取约束参数的方法控制零陷的深度和宽度;采用拉格朗日乘子法解决了二次方优化问题,精确计算了影响算法性能的拉格朗日乘子的取值范围,从而达到抑制运动干扰的目的.仿真结果验证了该方法的有效性,与现有的算法相比,在旁瓣抑制和输出信干噪比方面有一定优势.     

一种基于线性约束的自适应方向图控制方法

提出了一种基于线性约束最小方差波束形成（LCMV）的自适应方向图控制方法。该方法通过在原有线性约束基础上构造新的线性约束,然后根据新组成的线性约束进行LCMV自适应波束形成,所得到的自适应方向图在固定零点方向和干扰方向形成零陷的同时保留了期望静态方向图的副瓣电平特性,从而能够减小快变干扰的影响,并且计算十分简便。计算机仿真证明了本文方法的有效性。     

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.     

Bees algorithm for interference suppression of linear antenna arrays by controlling the positions of selected elements

An efficient method based on bees algorithm (BA) for the pattern synthesis of linear antenna arrays with the prescribed nulls is presented. Nulling of the pattern is achieved by controlling only the positions of selected elements. The BA is an optimization algorithm inspired by the natural foraging behavior of honey bees to find the optimal solution. Simulation results for Chebyshev patterns with the imposed single and multiple nulls are given to show the effectiveness of the proposed method.     

Linear antenna array pattern synthesis with prescribed broad nulls

A technique of synthesizing an antenna array pattern with prescribed broad nulls is presented. The array pattern synthesis problem is formulated as a least-square null constrained optimization problem. Numerical techniques based on the matrix factorization method are developed for reducing the computational complexity of determining the optimal weight vector. Subsequently, a set of eigenvector constraints are used to approximate the effect of the quadratic constraint. Numerical results are presented to illustrate the performance achievable     

Phase-only synthesis of nulls in the sum and difference radiation patterns of the phased array antenna of a coordinate meter

Two approaches to the phase-only synthesis of nulls in radiation patterns (RPs) of the phased array antenna (PAA) of a coordinate meter are considered. The approaches use the specificity of the structure of the sheet of the measuring PAA. Such a PAA forms the sum RP and two difference RPs, which ensure measuring of the angular coordinates of an object. The problem of the phase-only synthesis of pattern nulls in prescribed directions in one or several PAA RPs with the angular orientation of the nulls of difference RPs kept in the RP scanning direction is solved. Design relationships are derived and a RP synthesis method, which is based on iterative univariate minimization of a nonlinear functional and includes analytic determination of the minimum of this functional at each iteration, is described. Examples of the array pattern synthesis are presented. The effect the phasing increment on the depth of formed nulls is analyzed and the dependence of the value of the PAA RP in the scanning direction on the position of the formed null is investigated. The effect of synthesized nulls on the shape of the PAA direction-finding characteristic is analyzed.     

基于LCMV线性约束的自适应方向图控制

该文提出一种基于线性最小方差约束(LCMV)的自适应方向图控制方法,在约束条件中增加了对静态方向图的拟合条件,可以在自适应抗干扰的同时形成期望副瓣形状,分析了小快拍条件下自适应方向图副瓣起伏机理,并把对角加载与本方法结合,极大改善了副瓣收敛速度,并在小快拍时就能有较好的性能。随后的计算机仿真证明了本文方法的有效性。     

A novel nulling algorithm in the subarray of a large array

I. Introduction In order to cancel the interferences from certain directions, the problem of forming nulls in the an- tenna pattern is very important. Many researches in this area of adaptive nulling systems have been done For example, the method discussed by Applebaum[1] maximizes the Signal-to-Noise Ratio (SNR) and the one presented by Drane-McIlvenna[2] maximizes the antenna gain. In most conditions, both methods can meet the requirement. However, the performance of the pattern is unsa…     

基于一种新的遗传算法的天线方向图综合技术

给出了一种基于实数编码遗传算法的天线方向图综合方法.在遗传算法模型中采用了向下、向上外推和非一致杂交算子等交叉技术,并结合内插、交换等多种技术形成综合交叉方式.该算法克服了已有算法早熟、对初始群体依赖性等缺陷的同时,较大幅度地提高了算法的收敛速度和可靠性;通过在目标函数中加入零陷方差项克服了现有算法零陷不均衡的缺陷.计算机仿真结果表明,与现有算法相比,该方法用于天线方向图综合具有收敛速度快、零陷均衡、可靠等优势.     

遗传算法在天线阵自适应算法中的应用

本文采用一种新的基于遗传算法的天线阵列的自适应算法。根据实际的硬件限制,不改变阵列的幅度加权,而通过遗传算法对相位加权作全局优化。为减小对天线方向图的破坏,并希望在干扰源来波方向实时置零,因而采用只优化搜索数字移相器的最后几位。计算机模拟结果证实了这种方法的有效性。     

一种利用幅值抖动形成阵列零陷的方法

该文提出了一种在阵元关于阵列中心对称的线阵中利用幅值抖动形成零陷的方法,该方法能够在多个强干扰源方向或在较宽的范围形成深度零陷, 而不影响主瓣, 同时克服了传统幅值抖动方法零陷深度不足、旁瓣水平高的缺陷。该方法使得移相器只需用来控制主瓣方向, 加快了响应速度。仿真表明,该算法实现简单,且其性能可与复权值控制方法的性能相比。同时由于幅度抖动的对称性, 在中心对称的线阵中只需要天线数目一半的衰减器, 成本较低。