均匀直线阵的波束形成

简述了单个信号和多个信号进入等距直 (天 )线阵列时波束形成的方法 ,分别用来自不同方向的 4个信号和 5个信号进入七个阵元的阵列进行试验 ,得出了仿真结果     

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。     

宽带相干源强干扰下波束形成的新方法

相干信号子空间处理方法(CSM)是一种通过构造聚焦矩阵来进行相干源波束形成的方法。在自适应波束形成技术抑制干扰问题中,存在主瓣干扰时,副瓣电平增高、主波束变形且峰值偏移。本文基于一致聚焦的概念,利用一种可用于任意阵列的完全聚焦的方法,从而改善了DBF的估计精度,并且先在数据域实施干扰相消处理,再进行波束形成。该方法可以有效解决副瓣电平增高问题,仿真结果验证了该方法的有效性。     

双曲结构VFDF雷达干扰宽带多波束形成技术

采用一种高效的双曲结构可变分数延时滤波器（V FD F ）实现了宽带波束形成,可以在不改变滤波器系数的情况下改变波束指向,并采用这种可变分数延时滤波器实现了雷达干扰宽带多波束形成,通过共用子滤波器减小了硬件开销。     

强干扰下的盲波束形成算法

针对恒模波束形成算法在干扰信号功率较强的情况下不能收敛到期望信号的问题,提出了一种基于独立分量分析的盲波束形成算法。该算法应用独立分量分析的方法来分离阵列接收信号,通过期望信号来向约束分离向量使其收敛到期望信号,算法在强干扰信号情况下能够收敛到期望信号、对非恒模信号有效并且运算量适中。理论分析和仿真实验表明提出的算法在强干扰和幅相误差存在的情况下相比恒模算法性能优越。     

强相干干扰下微弱信号波达方向估计

针对强相干干扰环境影响微弱信号的波达方向(Direction Of Arrival, DOA)问题,提出了一种均匀线阵下的微弱信号DOA估计算法.精确估计强干扰源的个数和入射方向,将阵列划分成两个虚拟子阵,利用微弱信号的参考入射方向,在子阵上进行波束形成来抑制干扰并提高待估计信号的信干噪比,使用比相单脉冲进行DOA估计,同时对子阵波束形成和DOA估计进行迭代运算以提高微弱信号的DOA估计精度.该方法提高了阵列对抗相干干扰的能力,同时对微弱信号的DOA进行有效的估计.理论分析和计算机仿真结果验证了算法的正确性和有效性.     

基于连续差联合阵列的非等距线阵无模糊波束形成方法

该文针对非等距线阵波束形成产生栅瓣的问题,提出一种基于连续差联合阵列的非等距线阵无模糊波束形成方法。该方法基于连续差联合阵列对非等距线阵进行阵形优化分析,利用连续差联合阵列与连续波程差一一对应的特性,扩展得到非等距线阵Toeplitz化的协方差矩阵。根据线性约束最小方差(LCMV)准则,可以直接利用该协方差矩阵得到稳健自适应波束形成。由于重构的协方差矩阵与相同孔径等距线阵的协方差矩阵相似,不会产生相位模糊,避免了波束形成栅瓣的影响。大量的仿真实验证明了该文方法的稳健性能。     

强干扰环境下的特定声方向定位

针对强干扰环境下的特定声方向角（DOA）定位问题,提出了一种基于多重信号分类（MUSIC）和模式识别的定位方法。强干扰声是指其功率大于特定声的干扰声。首先利用MUSIC算法把特定声和强干扰声的DOA都估计出来．然后结合波束形成和模式识别技术从这几个方向角中挑选出特定声的方向角,从而实现了在强干扰环境下的特定声方向定位。实验证明,干扰声功率是有效声功率的10—100倍时,该方法能以78％以上的准确率估计出特定声的方向角。     

基于约束最小冗余线阵的自适应数字波束形成理论分析

本文根据约束最小冗余线阵的特点,提出一种新的实现自适应数字波束形成方法。分析表明在同等阵列孔径条件下,本文方法同基于均匀线阵的传统方法相比,不仅能使系统造价降低,而且在平均功率意义上使两者处理性能相同。     

子阵级数字波束形成抗多主副瓣干扰及测角技术

对于大型的二维相扫雷达天线阵列,数字波束形成通常在子阵上完成,以减少数字接收机的数量并降低成本。基于子阵级数字波束形成,文中提出了一种改进的自适应信号处理架构,在低成本的情况下,同时抑制多个主副瓣干扰,并保持对目标的单脉冲测角精度。首先,每个子阵内部形成非自适应的波束并转化为数字输出;再利用行和列波束的分维特性,在子阵级形成自适应波束,进行干扰抑制处理;最后,分别将各个行或列波束合成为全阵列的俯仰或方位和差波束,用于目标的单脉冲测角。与传统的四通道抗主瓣干扰相比,该方法在合成和差波束前,基于子阵级数字波束完成自适应干扰的抑制。因此,充分利用了有限的自由度,挖掘了子阵级数字阵列抗同时多个主副瓣干扰的能力。还结合相控阵雷达实例,给出了仿真结果,验证了该方法的有效性。总的来说,所提出的阵列信号处理架构,在降低系统复杂度和成本的同时,大大提高了雷达系统的抗干扰能力。     

一种相干环境下的稳健自适应波束形成算法

针对均匀线阵提出了一种相干环境下的稳健自适应波束形成算法.该算法首先对接收数据采样协方差矩阵进行迭代Toeplitz处理,一方面可实现对相干信号的去相关,另一方面避免了由噪声子空间扰动引起的性能下降;然后利用处理后的矩阵进行基于特征空间的自适应波束形成,从而很好地解决了存在波束指向误差时的相干干扰抑制问题,并且在小快拍情况下也具有良好的阵列输出性能.计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性.     

基于SOCP的同时数字多波束干扰技术研究

针对现有方法普遍存在的波束形成算法效率低,难以形成多频点、多方向的同时多波束干扰等缺点,本文提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)理论的同时数字多波束干扰形成方法.首先,给出了在不同范数准则条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述;然后,以L2范数准则为例,将干扰多波束设计问题的解析形式转化为相应的SOCP形式.最后,仿真结果表明该方法可以较好地解决相应约束条件下的多频率、多方向雷达目标同时多波束干扰优化设计问题.     

滤波器后置的多目标数字波束合成方法

数字波束合成是多目标数字相控阵天线中一个核心处理模块。在采用FPGA 实现波束合成时,由于不同类型滤波器的存在,需要消耗大量DSP48 Slices 资源。根据目标信号具有频分复用的特点,同时考虑相控阵加权与信道化滤波、正交变换滤波的关系,可以将上述两种滤波器合并成一个滤波器,并且置于加权求和模块之后。新的波束合成方法在保持阵列增益不变情况下,使得后置滤波器个数仅仅决定于目标数量而不是阵元数量,从而大大减少FPGA 资源的消耗。论文不仅分析对比了传统方法和滤波器后置方法的DSP48 Slices 资源消耗,还通过方向图和阵列输出SINR 仿真来证明新方法的有效性。     

强干扰/信号背景下的DOA估计新方法

本文针对无源阵列雷达背景提出一种可抑制固定方位强入射干扰/信号的DOA估计方法——干扰阻塞法.该方法充分利用无源阵列环境中存在几个固定方位的强多径干扰/信号的先验知识构造矩阵阻塞抑制已知方位的强干扰/信号,从而能够实时对特定区域内低信噪比信号的方位估计.该方法相对信号分离的松驰算法、高阶累积量算法及循环平稳类算法而言,具有运算量小的优势.     

物理层安全约束下的AF双向中继系统波束赋形和人工干扰联合设计

波束赋形和人工干扰是现有研究中最为常见的两种物理层安全增强技术,本文针对AF （放大转发）双向中继模型,探讨了两者的联合设计问题。在已知理想信道状态信息的条件下,本文提出了一种波束赋形和人工干扰的混合协同传输方案,推导了总功率受限条件下的和安全速率,通过两步迭代搜索算法得到了其最佳联合方案,并与一种低复杂度的次佳联合方案进行比较。仿真结果验证了所得联合方案优于次佳联合方案,并进一步改善了AF双向中继系统的安全性能。     

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。     

强干扰背景下相干弱目标DOA估计算法

针对强相干干扰环境下弱信号的DOA估计问题,提出了一种小采样数的相干信源DOA估计算法。该算法首先通过修正的Toeplitz算法实现了对相干目标的解相干,然后基于干扰阻塞法剔除了强干扰的影响,从而可获得真实的弱信号空间方位。所提算法对非平稳噪声有较好的抑制性能,可适用于小采样数的环境。此外,该算法相对松弛算法、高阶累积量算法等信号分离方法,具有运算量小的优势。计算机仿真结果表明,新算法具有较好的测向性能,能在电子战环境下有效估计出目标信源的空间方位。     

Joint Beamforming and Jamming for Physical Layer Security

In this paper, we consider a joint beamforming and jamming design to enhance physical layer security against potential multiple eavesdroppers in a multiple‐input and single‐output cellular broadcast channel. With perfect channel state information at the base station, we propose various design approaches to improve the secrecy of the target user. Among the proposed approaches, the combined beamforming of maximum ratio transmission and zero‐forcing transmission with a combination of maximum ratio jamming and zero‐forcing jamming ( with ) shows the best security performance because it utilizes the full transmit antenna dimensions for beamforming and jamming with an efficient power allocation. The simulation results show that the secrecy rate of this particular proposed approach is better than the rates of the considered conventional approaches with quality‐of‐service and outage probability constraints.     

稀疏阵列的FIM波束形成

运用插值技术对等距稀疏阵列进行FIM（傅里叶积分法）波束形成处理,不仅有效地增加了阵元数目,而且解决了等距稀疏阵列因阵元间距大于半波长而引起的信号角度模糊问题,同时采用FIM波束形成技术提高了指向性性能和抑制相关干扰噪声性能。通过对插值技术和FIM波束形成技术的研究,给出了设计虚拟阵列的计算步骤。通过对仿真数据和实测声呐海试数据进行处理证实了该方法的有效性。