基于多级嵌套维纳滤波器的空时自适应处理

针对空时自适应处理使计算量显著增加这个问题,本文研究一种基于多级嵌套维纳滤波器的降秩自适应滤波方法.进一步与主分量分析方法进行了计算机仿真比较,指出其有效的降秩作用.该方法运算量小,对采样要求低,不需要协方差矩阵,也不需要协方差矩阵求逆,增加了空时自适应处理的实际工程应用的可行性.     

自适应阵列中多级维纳滤波器的有效实现算法

在分析多级维纳滤波器实现算法的基础上,证明了由相关相减算法实现的多级维纳滤波器是一种酉多级维纳滤波器,与Goldstein、Reed和Scharf提出的原始实现算法相比,酉多级维纳滤波器具有更好的降秩性能。该文对相关相减算法中的阻塞矩阵进行改进,使多级维纳滤波器前向递推中观测数据向量的维数逐步降低,且同样能应用于相关相减算法结构。新的实现算法在进一步降低计算量的同时,得到与相关相减算法几乎相同的性能。仿真结果证明了该算法的有效性。     

多级嵌套维纳滤波降秩的空时自适应处理器

该文将空时处理技术与降秩理论结合应用,利用多级嵌套维纳滤波降秩空时自适应处理。这种设计的效果是阵的自由度大大增加,抗干扰能力有质的提高,而计算量仍维持很低水平,收敛速度不受影响。仿真试验用于验证空时处理使阵列自由度提高,具有在宽带内处理干扰的能力,同时还表明多级嵌套维纳滤波在很低的秩下就有近似满秩的MSE性能,充分证实了低秩抗干扰自适应处理器的设计合理性。     

机载雷达杂波抑制的预条件多级维纳滤波器算法

在机载雷达抑制地杂波的应用中,降阶空时自适应处理是目前研究的重点,而在各种降阶算法中以Goldstein和Reed等人提出的多级维纳滤波器(MWF)算法最具代表性。本文首先将MWF算法由广义旁瓣对消结构推广到直接处理结构,在此基础之上引入预条件处理以改善杂波和噪声协方差矩阵的条件数,提出了预条件多级维纳滤波器(PMWF)算法,并给出了算法的预条件共轭梯度法实现。利用杂波和噪声协方差矩阵的分块Toeplitz结构,可使PMWF算法的计算量降低为O(NKlog_2NK)。仿真实验表明,PMWF算法与经典的MWF算法相比,当处理阶数相同时,其信杂噪比改善有明显的提高,且以主杂波附近的改善尤为显著。     

基于多级维纳滤波器的非均匀ΣΔ-STAP研究

该文提出了基于多级维纳滤波器的非均匀ΣΔ-STAP并行块处理算法,在非均匀环境下能快速有效检测动目标。文中基于多级维纳滤波的广义旁瓣对消器结构,提出了联合主波束检测和自适应功率剩余检测的两级级联非均匀检测算法,能有效增强对弱干扰目标样本的检测能力。同时,将改进的并行块处理引入非均匀ΣΔ-STAP算法,极大地降低了系统运算量。理论分析和仿真实验表明,该算法能有效剔除干扰样本,提高动目标检测性能,收敛速度快,运算量小,鲁棒性强,易于工程实施。     

一种改进的多级维纳滤波器误差加载算法

对角加载是目前广泛采用的提高自适应波束形成稳健性的技术之一.在分析多级维纳滤波器结构实现空时自适应处理算法的基础上,提出了一种改进的能够等价递推实现对角加载的误差加载算法.该算法在每一级递推计算中均对加载值进行一次修正,有效克服了传统方法的最终对角加载结果总是小于期望的加载值的缺点,避免了加载不足,其每级迭代计算过程只增加了两次实数乘法和加法运算.仿真结果证明了该算法的有效性.     

一种多级维纳滤波器的快速实现算法——迭代相关相减算法

证明了由相关相减算法实现的多级维纳滤波器是一种酉多级维纳滤波器,并且其各级的匹配滤波器与对应的降秩子空间的基向量相等。在证明结论的基础上,将后向迭代算法应用于相关相减算法多级维纳滤波器,提出了多级维纳滤波器的迭代相关相减实现算法。迭代相关相减算法具有前向递推计算量低、后向滤波实时性好、采样均方误差和自适应权矢量计算简单、秩选计算量低等优点,降秩性能与相关相减算法完全相同。     

一种基于多级维纳滤波器的导航信号抗干扰自适应处理装置

为了提高导航系统抗干扰性能,设计一种基于多级维纳滤波器的导航信号抗干扰自适应处理装置。该装置通过将信号逐级投影到正交空间并滤波,避免了传统维纳滤波器中阻塞矩阵的求解,大大降低了算法复杂度,因此可以充分利用空时联合滤波方法进行抗干扰处理。基于Matlab仿真,提出一种简单高效的硬件实现方法。实验表明,该装置满足导航信号处理实时性的要求,对于来向变化较为缓慢的干扰信号有着很好的抑制效果,并且利于采用FPGA等硬件实现。     

基于多级维纳滤波的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法

自适应脉冲压缩能够有效抑制MIMO雷达发射波形间的互干扰。该文提出了一种基于多级维纳滤波器(MSWF)的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法,该方法利用多级维纳滤波器的前后向递推系数计算脉冲压缩滤波器的权系数。与基于最小均方误差(MMSE)的自适应脉冲压缩方法相比,该方法无需对观测数据的协方差矩阵进行估计和求逆,大大降低了计算复杂度。计算机仿真结果表明,该方法具有与MMSE自适应脉冲压缩方法和广义旁瓣相消(GSC)自适应脉冲压缩方法相近的脉冲压缩性能。     

基于MWF的非线性Volterra滤波

结合Volterra滤波的多人单出(MISO)模型,本文将多级维纳滤波(MWF)应用于非线性Volterra滤波,提出三种实现结构及其降秩滤波算法.MWF将期望信号连续投影到正交的低维子空间,利用嵌套的一组标量维纳滤波器实现滤波,避免求解观测矢量的自相关矩阵及其逆;而基于MWF的降秩滤波算法不需要进行计算复杂的特征值分解.结合中继卫星信道的非线性均衡对算法进行仿真,仿真结果表明三种结构均可以很好地收敛;降秩算法在减小运算量的同时,性能接近全秩算法.     

多级维纳滤波测向算法的参考信号优化方法

多级维纳滤波（MSWF）利用接收数据矩阵的正交分解,代替了传统MUSIC算法对协方差矩阵 的特征分解,降低了运算量。为有效提高算法性能,对参考信号的取值进行了研究,发现方 向矩阵的取值对其有很大影响。在参考信号取值结构为阵元接收数据的基础上提出参考信号 取值公式,指出了文中条件下参考信号的最优取值。仿真结果表明,在相同条件下该优化方 法比其他算法有更好的性能,对于提高算法精度具有重要意义。     

基于OPG理论的自适应滤波器设计及其在图像处理中的应用

本文基于单参数变换群理论提出了一种新的自适应滤波器的设计方法,并且给出了滤波器与图象卷积的算法.参数变化后的滤波器的可以表示为事先给定的一组基本滤波器的线性组合.这种滤波器在不同方向、尺度和位置上和图像进行卷积时,可以显著提高运算效率.最后给出了一个图像边缘提取的算例,表明这种方法是有效的.     

空间调制无线光通信的信号设计

建立了空间调制无线光通信的光强信道模型,并给出了空间信号必须满足的两个基本约束条件。通过定义于二维空间的正交基函数建立了矢量信号空间,并定义了三个衡量空间信号设计方案性能的指标,即误符号率,频带利用效率和功率效率等。参照传统时域信号设计方案,提出了三种空间调制信号具体设计方案,并从带宽效率和功率效率两性能上进行了比较,结果表明正交幅度调制(QAM)具有带宽效率高、功率效率低的特点,而且采用的信号点越多其带宽效率就越高,另外其空间信号图案还具有圆对称性,因此非常适合在空间带宽有限的远距离无线光通信中使用。     

基于多级维纳滤波的盲信噪比估计

提出了一种基于多级维纳滤波(MSWF: Multistage Wiener Filter)的盲信噪比估计算法。结合信号子空间分解理论,该方法利用多级维纳滤波器的相关相减结构(CSA: Correlation Subtraction Algorithm)前向递推实现含噪信号空间分解,避免了传统方法对信号自相关矩阵进行复杂的特征值分解运算,并以此估计信号功率和噪声功率来完成盲信噪比估计。在加性高斯白噪声(AWGN)信道条件下进行信噪比估计仿真,仿真表明,当实际信噪比在-7~25dB范围内时,估计器的估计标准偏差小于0.5dB,且性能优于常规方法。设定实际信噪比为10dB,当接收码元数目为100时,对所有仿真的调制方式信噪比估计标准偏差小于0.35dB,证明了估计器在小样本支撑环境下实现信噪比快速盲估计的能力。      

多级维纳滤波在子空间类测向算法中的应用

以MUSIC为代表的子空间类测向算法运算量很大。利用多级维纳滤波的正交分解特性,提出一种快速估计子空间的方法,避免了协方差矩阵的特征值分解,降低该算法的运算复杂度。采用多级维纳滤波的前向递推,将予空间的估计变成一系列的简单运算,提高处理速度．     

机载雷达空时自适应信号处理技术回顾与展望

回顾了空时自适应信号处理技术的发展过程,着重阐述了其发展过程中遇到的关键技术问题,并讨论了空时自适应信号处理技术的发展趋势,提出了需要或值得进一步研究的问题.     

一种自由空间光通信中自适应光电阵列信号处理算法

大气湍流引起的光束闪烁和抖动,将使光通信接收机焦平面上点扩散函数(Point Spread Function,PSF)随机起伏和漂移,导致光电探测器无法有效覆盖信号光场.针对自由空间光通信(Free Space Optical Communications,FSO)系统在多模高斯背景光噪声场和接收光信号能量效率的限定下最小化系统误码率的问题,提出了一种适用于强度调制/直接检测(Intensity Modulation/Direct Detection,IM/DD)的自适应光电阵列信号处理算法.该方法采用合并阵元路径法计算不同阵元数条件下的系统误码率,并以最小误码率为判决准则,优化接收光电阵元序列.分析和仿真结果表明,在相同大气湍流和背景光噪声条件下,相比于现有的光电阵列处理算法,新方法选取适当的合并阵元数,在极大降低系统计算复杂度的同时,系统性能损耗几乎可以忽略.