一种相干信号自适应波束形成零陷展宽算法

针对传统自适应波束形成器在相干干扰位置出现快速变化时,输出性能下降,甚至干扰抑制失效的问题,提出了一种相干信号自适应波束形成零陷展宽算法。首先,对接收数据协方差矩阵进行解相干处理得到Toeplitz矩阵;其次,对协方差矩阵进行重构和优化;最后,进行零陷展宽和对角加载处理。仿真结果表明：该算法不仅能对相干干扰自适应形成宽零陷,而且可以灵活地控制零陷的深度和宽度;与Mailloux算法相比,在输入信噪比较高的情况下,该算法能得到更低的波束旁瓣电平和更高的输出信干噪比     

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。     

一种零陷展宽鲁棒自适应波束形成算法

自适应波束形成器对模型失配与运动干扰非常敏感,特别是训练数据中包含期望信号分量时,较小的系统误差也会导致算法性能严重下降。该文提出一种零陷展宽鲁棒自适应波束形成算法,通过重构和优化干扰加噪声协方差矩阵,并估计真实导向矢量来提高算法抗系统误差与运动干扰的鲁棒性。该算法还可以通过调整主瓣宽度来优化波束旁瓣。仿真实验验证了所提算法的正确性和有效性。     

基于零空间的宽零陷发射波束形成技术

文中提出了一种适合于MIMO技术联合使用的零空间波束形成算法，该算法采用MIMO技术中常用的奇异分解方法，同时引入Gershman导数约束法来展宽波束零陷，既实现了增强期望，又能在干扰方向上形成较宽的零陷，增强了系统的鲁棒性。     

自适应波束形成零陷优化抗干扰研究

数字波束形成(DBF)技术在相控阵雷达中已广泛使用,它是雷达空域抗干扰的重要技术。在传统的波束形成中存在干扰处的零陷较窄,干扰功率不稳定导致干扰零陷较浅的情况。旨在一体化解决上述两个问题,分析了零陷展宽和零陷加深的基本原理,推导了计算公式并进行了仿真;将两者综合考虑进行了推导和仿真,结果表明,进行零陷加宽和加深一体化设计,可以综合两者的优点,大大增强波束在干扰方向的稳健性,提高了雷达的抗干扰性能。     

一种锥台形阵列的二维干扰零陷展宽算法

当干扰位置快变化时,自适应波束形成的权矢量的更新速率跟不上干扰位置的变化速率,从而导致抗干扰的效果变差甚至使算法失效。文中在锥台形阵列的基础上,建立干扰位置扰动服从两点分布的模型,从数学的角度推导出一种锥台形阵列的二维零陷展宽算法,该算法可以根据实际快速运动干扰的特性,建立相应算法所需的先验参数,将此参数应用于该零陷展宽算法,可以有效地抑制对应的快速运动干扰。计算机仿真证明了该算法的有效性。     

一种低快拍情况下零陷展宽波束形成算法

针对低快拍条件下自适应波束形成零陷展宽深度变浅和主瓣变宽的问题,提出了一种低快拍情况下零陷展宽波束形成算法。该算法基于信号子空间和噪声子空间的正交性原理,利用Capon谱估计器构造相关矩阵,得到投影变换矩阵用以处理原协方差矩阵,并引入虚拟天线技术增加阵列天线自由度来提高阵列分辨率,最后对改进的协方差矩阵进行前后项平均。由于变换后的矩阵具有前后项平均的效果,相当于快拍数加倍,可以提高低快拍数时零陷展宽波束形成性能,增大输出信干噪比。仿真结果表明,该算法具有有效性和优越性。     

零陷展宽对角载入算法

提出了零陷展宽对角载入算法,该算法既解决了干扰在快速运动时,干扰零陷过窄的问题,又解决了协方差矩阵误差和导向矢量误差存在时,算法稳定性变差的问题。同时,通过对角载入因子和采样协方差矩阵间的关系确定了对角载入算法载入因子的值。计算机仿真结果表明该算法有很好的稳健性,以及较宽的零陷。     

线阵数字波束形成技术

在自适应数字波束形成应用于抗干扰之前通常采用低副瓣技术克服干扰对接收机性能的影响,常用的低副瓣方法有幅度加权和唯相位加权。唯相位加权降副瓣方法的工程实现比较容易,通过控制移相器即可实现。研究了唯相位降副瓣的方法,并给出了仿真结果,然后在此基础上进行了自适应数字波束形成。仿真结果表明低副瓣和自适应数字波束形成相结合可以达到很好的抗干扰效果。     

基于旁瓣对消器的自适应零陷优化设计

现有的零陷展宽算法忽略了锥化矩阵的相位信息,在对抗强方向性、大偏差角干扰时,零陷深度变浅,干扰抑制性能严重下降。该文以虚拟空域密集干扰为切入点,推导并提出一种可用于旁瓣对消器的自适应零陷优化设计算法。该算法通过对辅助阵列数据的自协方差矩阵和主辅阵列数据的互协方差矩阵同时进行重构实现零陷区域的自适应控制,锥削矩阵只与阵元位置和展宽宽度有关,无需干扰信息,可以离线生成,不占用系统运算资源。仿真结果表明,该方法可以实现零陷区域的自适应展宽,提高非平稳干扰抑制的稳健性。

     

一种零陷展宽稳健旁瓣相消算法

受到实际条件的限制,自适应旁瓣相消器通常不可能频繁地更新自适应权值,使得其在对抗空域非平稳干扰时,会出现权值失配现象,严重影响干扰抑制性能。该文从空域密集干扰产生宽零陷的角度出发,提出一种适用于自适应旁瓣相消器的零陷展宽算法。该算法通过对主通道的合成权值和辅助天线间的协方差矩阵同时进行锥削实现零陷展宽,锥削向量和锥削矩阵只与阵元位置和展宽宽度有关,可以离线计算,在线直接调用,实现简单,适合工程实际使用。仿真实验证明,该文方法可以有效展宽自适应零陷,增强自适应旁瓣相消器对抗空域非平稳干扰时的稳健性。     

基于二次型约束的鲁棒自适应波束形成算法

针对期望信号方向向量存在偏差会导致自适应波束形成算法的性能急剧下降这一问题,该文提出了一种基于二次型约束的鲁棒自适应波束形成算法。通过对期望信号波达方向附近范围内的方向向量的误差模值进行约束,来提高算法的鲁棒性,并在此约束条件下对权重向量进行优化求解,且优化解中的参数能够准确求出。该算法可有效地控制波束主瓣区域内信号的畸变,并能够抑制方向向量偏差所带来的影响,提高了系统的鲁棒性,同时使干扰和噪声的功率输出最小,保证了对干扰信号的抑制能力,改善了阵列输出的信干噪比,使其更接近最优值。仿真结果验证了所提算法的有效性与优越性。     

一种秩基于降秩共轭梯度法的零陷加宽技术

在自适应阵列处理技术中,零陷加宽技术常用于增强自适应权和数据失配时的鲁棒性,但该技术同时会带来计算量的增加。将零陷加宽技术引入到降秩共轭梯度法中,提出了基于降秩共轭法的零陷加宽技术。相比于常规的零陷加宽技术,该方法有效地降低了计算量。计算机仿真表明,小快拍条件下新算法的干扰抑制性能优于常规零陷加宽法。     

高信噪比大指向误差环境中的波束形成

基于协方差矩阵加权的波束形成方法(SMI)在计算加权向量时引进干扰和噪声的影响,投影方法在计算加权向量时引进干扰信号的影响,这些都造成了波束形成效果的不理想。在有用信号的信噪比较高且出现较大的指向误差时,SMI和投影方法失效。本文针对上述问题提出了利用信号周期平稳性,采用周期波束形成方法来解决上述问题。模拟实验验证了本文的方法。     

TD-SCDMA系统中一种快速的下行波束形成技术

利用阵列天线系统接收信号的自相关矩阵的最大特征值所对应的本征向量的信号处理(PSM)思想,提出一种适用于TD—SCDMA系统的快速下行波束形成技术。此方法利用各个用户的扩频码进行目标用户的数据分离,并用迭代的方法代替用户信号的自相关矩阵的特征分解,降低了计算复杂度。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

基于遗传算法的圆形天线阵波束成形算法

将基于GA(遗传算法)的波束成形算法应用于二维圆形天线阵,研究了算法在解决抑制多个窄角度强干扰问题时的性能;同时提出了一种改进的二进制编码方法,该方法引入了若干参数用以方便地控制解的精度和搜索空间。仿真结果表明,算法可以使得天线阵在主波束对准有用信号的同时,有效地抑制多个强干扰。文中建立的模型适用于卫星通信抗空间恶意干扰问题。     

一种低快拍情况下稳健的波束形成算法

针对低快拍情况下自适应波束形成器输出方向图存在主峰偏移,副瓣电平较高的问题,该文提出一种低快拍情况下稳健的波束形成算法。算法通过对线性约束最小方差(LCMV)波束形成器的输入信号协方差矩阵进行指数修正,改善了采用协方差矩阵求逆（SMI）算法的LCMV波束形成器输入信号协方差矩阵小特征值在低快拍情况下的发散程度,从而可在减小主峰偏移的同时,有效地解决副瓣电平较高的问题;最后通过分析波束形成器输出信干噪比(SINR)随修正指数变化的情况,给出算法修正指数的取值范围。计算机仿真结果验证了该算法的有效性和优越性。      

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。