基于斜投影的波束形成算法

采样协方差矩阵求逆(SMI)的波束形成方法在少快拍数、高信噪比和相干信源情况下波束形成性能下降。对角线加载技术能改善方向图畸变,但是加载量的确定一直是一个比较困难的问题。该文提出基于斜投影的波束形成算法,它对接收信号斜投影,可有效消除干扰,进而提高波束形成的鲁棒性。仿真结果表明：该算法在高、中、低信噪比下都具有较好的波束形成性能;且在少快拍数和相干信源情况下仍具有较好的波束形成性能。该算法只需要期望信号的方向矢量和接收信号,是一种性能优越且鲁棒的波束形成算法。     

基于高阶统计量的自适应非线性波束形成新算法

本文提出了一种新的基于高阶统计量的自适应非线性波束形成器，与常规的基于２阶相关矩阵自适应数字波束形成器相比，它的有效阵列孔径得到扩展，可抑制多于阵元数个有源干扰，对主瓣干扰抑制的性能及波束保形得到明显的提高，对阵元误差具有更强的容差能力。计算机仿真结果验证了这些结论。     

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。     

基于特征结构的自适应波束形成新算法

基于相关矩阵的特征分解，本文提出了一种改进的线性约束最小方差波束形成（ＬＣＭＶ）新算法，当目标信号含于相关矩阵中时，新算法能有效地抑制信号对消现象，并且具有良好的波束保形能力和快速收敛特点，计算机仿真结果验证了这些优点。     

一种稳健的循环时空波束形成算法

该文提出了一种新的基于信号平稳特性的自适应波束形成算法稳健的循环时空波束形成算法。该算法在利用信号的谱相关特性的同时使用了多个时延,将波束形成技术从空域扩展到了时空域,弥补了空域信息的不足,充分利用了信号的循环统计信息和信号的时域特征,提高了信号的选择能力和对干扰、噪声的抑制能力。仿真实验结果验证了该算法的有效性和稳健性。     

一种虚拟波束形成自适应加权空间平滑算法

该文提出了一种用于自适应阵列的自适应加权空间平滑算法。通过构造虚拟自适应波束形成问题求取用于子阵协方差矩阵加权的加权向量,然后进行加权空间平滑自适应波束形成。理论分析与仿真结果表明,新算法能更有效地降低期望信号和干扰之间的相关性,使得用于空间平滑的子阵数减少,以降低阵列孔径损失。     

数字波束形成技术的工程应用问题

为了在工程中应用数字波束形成技术，本文深入地讨论了两个问题：（１）数字波束馈源，文中说明了数字波束馈源是减少设备的一种有效方法，给出了它的基本概念，并详细推导了为在主阵面得到需要的方向图时馈源所需的权值计算公式；（２）通道幅相误差的检测和校正，文中给法，该方法既适用于强迫馈电也适用于空间馈电的相控阵雷达。     

基于斜投影算子的高频雷达窄波束形成方法

波束形成是高频雷达等系统分辨目标方位以及抗干扰的有效手段,常规的波束形成依赖增加阵列孔径实现更窄的波束.提出了一种不受阵列孔径限制的窄波束形成方法,该方法利用斜投影的零相移以及在干扰方向形成的深零陷,通过对宽波束方位内的干扰并行多次抑制,在波束指向周围形成零陷,合成输出窄波束.与传统波束形成相比,本方法具有波束宽度窄、旁瓣抑制比高的特点,尤其是小阵列孔径情况下仍可实现窄波束形成.经高频地波雷达距离-多普勒域实测数据的验证,表明该方法能够实现宽波束内目标的超分辨,并且剔除窄波束以外的电离层杂波,实现了常规波束内的杂波抑制和更为精细的方位分辨.     

共轭梯度自适应波束形成算法

本文讨论了共轭梯度算法在自适应波束形成中的应用，指出在时域和空域同时处理，与仅在时域或空域处理的方法相比，不仅在性能上得到了改进，而且放宽了对阵元数目的要求。同时提出了一种前后向平均和多层前后向处理的结构和方法，使算法在上得到了进一步的改善。     

一种稳健接收波束形成算法

接收波束形成是阵列信号处理中的重要部分.经典Capon波束形成算法虽然可以形成理想波束,但需要精确获知信号的到达方向(DOA).在实际应用中,由于模型失配可能会造成DOA失配.因此提出了一种非退化椭圆约束条件下的稳健波束形成算法,允许在出现DOA失配情况下依然可以有效地接收信号,同时利用仿真验证了算法的可靠性.     

一种基于期望信号预减除的稳健自适应波束形成方法

针对自适应波束形成中的期望信号自消除问题,提出一种干扰加噪声协方差矩阵重建稳健自适应波束形成方法。算法具有较低的计算时间复杂度。该方法首先使用波达方向估计技术得到期望信号的波达方向,其次对每两根相邻天线的接收信号进行特定的加权相减,能够减除阵列信号中的期望信号成分,继而得到不含期望信号且保留了干扰加和噪声的更新阵列信号,再次,使用更新阵列信号计算干扰加噪声协方差矩阵,最后计算得到加权矢量。理论分析给出了减除期望信号过程的原理和算法的复杂度,仿真结果表明,在16阵元情况下,所提算法的输出信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)性能比最优值低0.52 dB,因自由度损失造成的性能损失小于0.3 dB,综合性能优于其他对比的方法。     

一种具有快速收敛特性的盲目适应波束形成算法

本文提出一种基于信号的周期平稳特性的具有快速收敛特性的盲波束形成新方法,该盲算法应用于ＲＬＳ技术,仿真实验证明该算法的收敛速度快于Ｃａｓｔｅｄｏ等人提出的随机梯度算法。     

基于迭代梯度方法的线性约束稳健Capon波束形成快速算法

为了缩减线性约束稳健自适应波束形成算法的计算量,使之能够应用于单快拍更新的实时信号处理应用场景,本文提出了一种基于单快拍更新和迭代梯度方法的线性约束稳健Capon波束形成快速算法,将原始算法的O(M3)时间复杂度优化到O(M2)级别.该算法使用秩1更新维护算法所需的逆矩阵并计算波束加权值的线性约束部分,使用迭代梯度方法...     

共轭梯度自适应波束形成算法

本文讨论了共轭梯度算法在自适应波束形成中的应用,指出在时域和空域同时处理,与仅在时域或空域处理的方法相比,不仅在性能上得到了改进,而且放宽了对阵元数目的要求。同时提出了一种前后向平均和多层前后向处理的结构和方法,使算法在性能上得到了进一步的改善。     

基于特征值斜投影的主瓣干扰抑制方法

主瓣干扰将导致传统自适应波束形成算法的主瓣畸变、峰值偏移、旁瓣电平抬升,致使相控阵系统抗干扰性能严重恶化.另外,当接收快拍中存在目标信号时,会导致自适应波束形成在目标信号方向生成零陷,降低接收目标信号增益.针对这些问题,本文提出一种基于特征值斜投影的主瓣干扰抑制方法.首先通过构建特征值斜投影预处理矩阵滤除主瓣干扰,然后...     

一种存在相干信号时的稳健的最优波束形成算法

提出了一种新的存在相干信号时的最优波束形成算法。该方法首先利用二阶统计量信息估计合成方向矩阵,然后给出了一种根据期望信号的波迭方向寻找与之对应的合成方向矢量的方法．再据此估计最优权矢量。该方法与现有的同类算法相比计算量更小、鲁棒性更强。计算机仿真证明了算法的性能。     

基于特征结构的可变对角加载波束形成算法

对角线加载技术能减弱小特征值对应的噪声波束的影响,改善方向图畸变,但加载量的确定是一个比较困难的问题.提出了一种鲁棒的自适应对角线加载波束形成算法,根据阵列接收信号协方差矩阵的特征结构确定加载值.然后利用非线性约束条件优化权向量,自适应地加载对角线,可以提供较好的输出SINR,提高算法的鲁棒性.     

基于波束空间的自适应阵列处理算法研究

针对波束空间预处理算法进行了深入的研究,给出了波束空间算法的原理和要求及其优势,并对其中的DFT波束法进行了研究,给出了基于DFT波束法的空域LMS算法。最后通过计算机仿真实验,从方向图、收敛方差和速度三个方面比较了阵元空间算法和波束空间算法以及同一波束空间算法的不同波束之间的性能,并得出了一些计算机仿真结果和结论。     

稳健自适应波束形成算法综述

稳健自适应波束形成技术是当前阵列信号处理的研究热点和难点,引起了国内外研究人员的极大关注,通过对当前的研究成果进行归纳和总结,对其研究现状和成果进行了详细而深入的综述.其中不仅对传统的稳健算法进行了分析,而且对近十年提出的具有严格理论基础的基于模约束和不确定集约束的稳健算法进行了分析.为了促进该技术的研究和发展,根据当前的研究现状和存在的问题,对其下一步的研究方向进行了展望.     

一种改进的基于特征空间自适应波束形成算法

在基于特征空间(ESB)自适应波束形成算法的基础上,本文提出一种更稳健的波束形成算法,该算法利用对阵列接收信号相关矩阵特征分解获得的信号子空间,对基于特征空间算法中的约束导向矢量进行校正,并完成波束形成.计算机仿真和分析证实了该算法性能要优于常规ESB算法的性能.