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。     

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。     

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。     

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。     

LCMV波束形成削弱多波束测深声呐的隧道效应

分析了海底多波束测深声呐中存在的隧道效应的产生机理,指出旁瓣干扰是导致隧道效应的重要因素。在最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response)波束形成的原理基础上,提出使用线性约束最小方差(Linear Constrained MinimumVariance)波束形成技术来抑制隧道效应,该方法可以通过引入主瓣约束保证在抑制隧道效应的同时,主瓣不会因为干扰而发生畸变。通过计算机仿真实验,证明了LCMV波束形成算法抑制隧道效应的有效性。     

采用LCMV算法的GPS自适应抗干扰天线的自由度研究

本文研究了自适应天线阵的单元数量对线性约束最小方差算法(LCMV)性能的影响．在仿真中以-160dBW的GPS卫星信号为有用信号，并在信号来向上增加约束条件．仿真结果表明，当天线单元数量等于约束条件个数加上出现的干扰个数时，便可以在保证信号增益的同时抑制干扰，而且出现的虚假零陷也不会很深．增加天线阵单元数量对抑制干扰并不会有很大改善。     

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。     

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。     

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。     

一种降秩线性约束自适应波束形成算法

线性约束最小方差法可在多项约束条件下提供较好的干扰抑制能力,然而在低快拍数、固定零点和自适应干扰零点重合的条件下,该算法性能严重下降。该文提出了一种新的线性约束自适应波束形成算法———基于变换的线性正交投影算法,可较好地克服上述缺点,且计算量较小。理论分析与仿真结果验证了算法的有效性。     

基于高阶累积量的LCMV波束形成算法

基于高阶累积量的线性约束最小方差（LCMV）波束形成算法具有自动抑制高斯白噪声及任意高斯色噪声的能力,而且能够实现最优阵列扩展,达到扩展阵列有效孔径的目的。仿真结果表明该算法与传统的 LCMV波束形成算法相比可以有效地减少主瓣宽度、降低旁瓣电平及增加零陷深度。     

基于因子图的自适应波束形成

图模型具有广泛的应用,它为许多问题提供了一种新的表达方式和研究思路。因子图作为一类重要的图模型,尤其适用于多变量的复杂统计模型。因子图的引入可以使复杂的多变量问题得到简化。因子图理论在系统建模以及信号检测和估计算法中有着重要的应用。国内外不少学者将因子图理论应用于复杂的通信信号处理,但目前很少见到将因子图理论应用在雷达信号处理中。为了将因子图理论作为一种有效的工具应用于雷达信号处理,提出了用因子图理论实现雷达信号处理中的自适应波束形成技术（ADBF）的方法,这为用图模型研究雷达信号处理提供了一个很好的思路。     

基于矩阵优化理论的自适应数字波束形成算法研究

自适应数字波束形成作为天线技术和数字信号处理融合的产物,近年来成为跨领域的研究热点,并且广泛应用到新一代的相控阵雷达和移动通信中。文中提出一种基于矩阵流形理论的自适应波束形成算法。不同于传统的波束形成算法,该算法将波束形成问题转化为高维优化问题,并引入矩阵流形优化理论,在Stiefel流形上求解该问题。由于降低了求解问题的维度,限制了最优解的范围,该算法相比于传统的自适应波束形成算法,具有收敛速度快、运算量小、鲁棒性好的优点。     

基于MUSIC和LMS算法的智能天线设计

基于来渡方向估计和自适应波束成形的智能天线系统,用多重信号分类(MUSIC)算法实现来波方向估计,辨识天线阵列上接收信号的各个方向,使用最小均方误差(LUS)的自适应算法控制天线的主辩方向,实现对期望信号的跟踪,同时实现对干扰信号的零陷处理.文中使用Matlab编程进行计算机仿真,通过仿真结果,MUSIC算法可以识别天线接收端的信号的入射方向,LMS算法可以实现对干扰信号的抑制.     

一种改进的自适应数字波束形成技术

智能天线技术是移动通信中的关键技术之一。在智能天线中需要确定估计阵元之间的组合权值以尽可能地抑制干扰,增大输出信号的信干噪比,提高系统的性能。本文充分利用DS-CDMA系统中信号波形的统计特性,给出一种新的估计算法,提高组合权值的求解精度,仿真结果证明了方法的有效性。     

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。     

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.     

Wideband Capon Beamforming for a Planar Phased Radar Array with Antenna Switching

A wideband beamforming algorithm for estimating the azimuth angle, elevation angle, velocity, and range using a planar phased radar array with antenna switching is proposed. It uses the time-variant steering vector model. Simulation results illustrating the performance of the proposed beamformer are presented.     

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。