一种用于水下声成像的旁瓣抑制方法

针对水下声成像易受到非成像目标强干扰影响这一情况,研究了一种采用不等间隔阵,并进行孔径变迹处理的旁瓣抑制方法.以等间隔阵为出发点,根据期望的具有低旁瓣的波束指向性求解出可实现此期望的阵列排布,通过对等间隔阵的阵元间距进行微调实现期望的不等间隔阵,在此基础上,采用发射孔径为恒定全孔径,接收孔径可变的孔径变迹处理方法,从而达到抑制旁瓣的目的.仿真结果表明,该方法较相同阵元数的等间隔阵,具有很好的旁瓣抑制效果,且主瓣仅有小量的展宽.     

基于循环平稳性的盲波束形成改进算法

提出了一种利用广义旁瓣对消思想进行盲波束形成的改进算法，新算法在基于循环频率的盲波束形成算法的基础上，通过在辅助支路利用于扰信号空间的投影矩阵对阵元接收到的信号进行降维处理，并对辅助支路的权值进行自适应求解，有效抑制了干扰信号．仿真结果表明了改进后算法的有效性．     

一种基于多路径对消的直达波干扰抑制算法研究

在对自适应直达波抑制算法分析的基础上,给出了一种基于多路径对消的直达波抑制算法:首先,利用多路径对消器把参考通道中的多路径干扰对消掉,剩余信号作为参考直达波信号;然后,在目标通道中利用该参考信号进行自适应直达波抑制,抑制掉信号通道中的直达波干扰,提高目标回波的检测概率。该算法相对于自适应直达波干扰抑制算法,可用于参考通道中含有多路径干扰的环境,且具有较好的直达波干扰抑制效果。     

基于PSO模式搜索法的硅基光波导相控阵光束优化

为了解决硅基光波导相控阵的光束优化问题,提出了一种基于粒子群算法的模式搜索的优化算法.该算法在分析不等间距对硅基光波导相控阵在栅瓣抑制方面的效果后,通过优化相邻阵元间距,改善阵内相邻阵元间相位差,从而起到抑制栅瓣的效果.仿真结果表明,基于PSO模式搜索法的优化效果良好,峰值旁瓣电平(PSLL)的最大值能够有效降低,并且运算时间和迭代次数与单个算法相比都有明显提升.采用该算法对远场光强分布图进行的优化,能够有效地抑制栅瓣,并在光束优化方面具有应用潜力.     

改进的超低频广义旁瓣噪声抵消算法

为了有效地改善超低频频段的通信质量,在广义旁瓣抵消算法的基础上,提出了一种改进的广义旁瓣噪声抵消算法。首先,该算法将主通道中的延时求和用线性滤波算法代替,有利于进一步提高非相干噪声的抑制能力;其次,鉴于各通道信号强度存在差异,采用优化后的阻塞矩阵代替原来的简单相减阻塞矩阵,有利于减少期望信号的残留,从而提高算法的性能;最后,采用线性滤波代替原来的自适应算法,可以在实现噪声抵消的同时不降低主天线的灵敏度,且提高算法的运算速度。为了验证所提算法的有效性,在实验室环境下搭建了实验平台,设计了多组对照实验。实验结果表明,这种模拟电路可有效地抑制工频及其谐波干扰。改进后的广义旁瓣抵消算法相比于原算法,在信噪比和噪声底限的改善上有较大的成效。     

互相关干扰下的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法

MIMO雷达各阵元发射波形之间一般不完全正交,用传统脉冲压缩方法处理会导致较高距离旁瓣电平,进而影响检测性能.在建立单站MIMO雷达回波模型的基础上,以最大化系统输出信号与干扰噪声比为准则,提出了一种基于迭代思想的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法.该方法利用对目标距离像信息的多次估计值,自适应地对距离旁瓣、互相关干扰和噪声进行抑制.仿真实验表明,针对发射多相编码信号的MIMO雷达,该算法可以显著降低距离旁瓣,且在目标运动和多目标情况下也优于传统处理方法.     

一种新型的线阵几何设计技术

提出了一种基于最小干扰抑制比技术的线阵几何设计方法,它不同于传统的等间距设计方法.首先提出一个干扰抑制比的概念,并基于此构造了一个非线性代价函数,利用最速下降法,通过最小化该代价函数,求得线阵几何的最优解.仿真表明,该方法可以大大改善天线阵列的干扰抑制能力,降低旁瓣水平,减小主瓣宽度,增加阵列孔径.     

基于归一化方法的二维子阵级ADBF

子阵级ADBF在相控阵雷达中有重要应用.研究二维子阵级ADBF方法.提出了平面相控阵的子阵级ADBF的信号模型.引入了基于归一化方法的二维子阵级ADBF;通过对子阵输出进行归一化处理,使各子阵的噪声功率相同,从而在无干扰时得到了所希望的静态方向图,因而解决了自适应与非自适应工作模式之间的转换问题;而在存在干扰的情况下,也可对干扰进行有效抑制.该方法与常规的子阵级ADBF相比,明显改善了旁瓣电平.仿真结果证明了其有效性.     

幅度锥化低旁瓣和差波束方向图合成新方法

为了解决传统低旁瓣和、差波束方向图合成方法中存在的搜索次数多、计算量大、鲁棒性差的缺点,提出了一种低旁瓣和、差波束方向图合成的新方法.该方法在锥化加权情况下,利用阵列因子与阵元激励之间存在的傅里叶变换对关系,根据给定的阵列因子应用循环迭代方式获取阵元激励系数,最终使其达到初始旁瓣要求.应用该方法还可以有效解决阵元缺损情况下,均匀线列阵的低旁瓣和、差波束方向图合成问题.仿真验证了该方法的有效性.阵元未缺损情况下,和、差波束方向图的合成效率分别为99.64%和98.77%,阵元缺损情况下,和、差波束方向图的合成效率分别为90.03%和79.67%.     

参考受扰的自适应干扰对消的累积量方法

针对参考通道受到来自信号通道干扰的干扰对消系统,以高阶累积量为手段,结合自适应算法,实现了信号与干扰的分离。新方法不但能抑制高斯噪声,而且对步长的变化也不敏感     

基于小波分析的改进旁瓣相消宽带信号波束形成算法

研究了改进的旁瓣相消算法,该算法利用小波滤波器组阻塞接收信号的期望信号分量进行自适应的波束形成。经过改进算法处理后,阵列信号的协方差矩阵中不包含期望信号分量,从而克服了当存在系统误差时自适应波束形成中期望信号相消的问题,并解决了在实际应用中旁瓣相消波束形成算法GSC波束形成算法需要构造与期望信号的导向矢量完全正交的阻塞矩阵的难点问题,从而达到提高系统稳健性能的目的,仿真结果验证了该算法的性能优于传统的MVDR方法和基于MVDR的对角加载方法。     

基于二阶锥规划的共形阵列宽带方向图综合

针对目前共形阵列方向图综合算法中全局优化算法计算复杂度高,已有凸优化算法不能处理宽带信号的问题,提出了一种基于二阶锥规划的共形阵列宽带恒定束宽方向图综合方法。该算法首先推导并建立了更为简单的共形阵列宽带信号模型;然后在频域上构造空间响应变化约束,并在空域上构造方向图的目标函数和约束条件;最后利用二阶锥规划求得最优权矢量,实现宽带信号方向图综合。理论分析和仿真结果表明,该方法能够有效地获得期望信号并抑制干扰信号,在计算复杂度上低于全局优化算法,且阵列响应具有良好的频率一致性。     

基于零陷谱减的GSC二元麦克风小阵列语音增强算法

为了提高广义旁瓣抵消器语音增强算法在二元麦克风小阵列中的噪声抑制能力,提出一种基于零陷谱减二元麦克风小阵列广义旁瓣抵消器的改进语音增强算法.在广义旁瓣抵消器固定波束支路上利用谱减法抑制目标语音零陷方向噪声能量以提高其信噪比,在自适应支路使用基于动态收敛步长的快速分块最小均方自适应滤波器进一步抑制剩余噪声,以降低算法复杂度并提升自适应滤波器的收敛性.实验结果表明,相对于其他二元麦克风小阵列波束形成语音增强算法,该算法可以在任意方向获得较高质量的目标语音.     

利用广义旁瓣相消模型的多个窄带干扰盲抑制

针对宽带通信系统中存在多个窄带干扰以及干扰带宽相对较宽的问题,提出一种利用广义旁瓣相消模型的自适应盲干扰抑制方法。通过将期望信号检测器分解为约束项和非约束项,其中非约束项为期望信号特征波形,而约束项为期望信号特征波形正交空间列向量的线性组合,使得其对期望信号特征波形的响应始终为1,在最小输出能量准则下,仅自适应调整约束项的线性组合系数,达到检测到信号的同时抑制干扰的目的。理论和仿真结果表明该算法对干扰信号模型不敏感。     

改进布谷鸟算法用于阵列天线方向图优化

针对目前群智能优化及进化计算算法在解决直线形阵列天线辐射方向图的旁瓣电平抑制和零陷控制问题时易出现求解精度不高及收敛速度较慢的问题,提出了一种基于扩散变异策略的布谷鸟搜索算法。该算法首先利用聚集扩散策略来提高算法的全局搜索性能,然后引入遗传算法中的基因突变策略,用以提高种群的多样性,进而提高算法的局部搜索能力。仿真结果表明,所提算法在抑制直线形阵列天线方向图的旁瓣电平和控制零陷方面与萤火虫算法、粒子群算法、传统布谷鸟搜索算法、金斑蝶优化算法和蚯蚓优化算法相比,具有更快的收敛速度和更高的求解精度。     

Optimization algorithm for ultra-sparse arrays in regional energy focusing

The setting of ultra-sparse arrays is one of key factors for the performance of regional energy focusing.This paper focuses on one of its typical applications:Precision Electronic Warfare by UAV,and proposes an optimization algorithm for ultra-sparse arrays to maximize the performance of regional energy focusing.First,we establish the joint optimization model of the interference waveform and the positions of elements.Second,particle swarm optimization (PSO) is adopted to iterate the positions of elements.Then,the target value of the subproblem is solved for the fitness criterion,as the current array is known in each step of the iteration.Finally,we get the optimal solution of the interference waveform and the ultra-sparse array by this method.Numerical results indicate that the algorithm can optimize the array effectively,and improve the indicators of regional energy focusing obviously.Whether the localization errors of elements exist or not,the algorithm provides a better performance than existing algorithms which only design the interference waveform.     

Linearly constrained SOLMS for adaptive space-time interference cancellation in STBC MIMO systems

This paper presents an adaptive linearly constrained second-order least mean-square （LC-SOLMS） algorithm for interference cancellation in space-time block coded MIMO systems with fading channels. By taking mean-output-energy （MOE） optimization method, an adaptive linear detection algorithm was built up, which can suppress multiple access interference and noise. Simulation results illustrate that the proposed algorithm has great interference cancellation capability and faster convergence performance.     

基于时反-压缩感知的浅海目标DOA估计算法

浅海波导由于海底海面边界以及不均匀散射体的存在,使得其中声传播极其复杂,对信号处理造成了严重的干扰.本文针对浅海复杂环境下的多途效应对目标波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计的不利影响,提出了一种基于时反-压缩感知(Time Reversal-Compressive Sensing, TR-CS)的目标DOA估计算法.该算法针对利用压缩感知(Compressive Sensing, CS)理论进行DOA估计时浅海多径对信道稀疏性的干扰,引入时间反转(Time Reversal, TR)理论对信号进行预处理,将时反处理后的信号再次送入信道,建立了基于时间反转理论的浅海目标DOA估计模型,利用时间反转理论的空时聚焦特性实现了对多途畸变的修正,并且以多径数目作为环境复杂度的度量,在不同复杂度环境下验证了该算法的有效性,最后分析了不同快拍数下该算法的性能.仿真结果表明:在低信噪比、小快拍的浅海条件下,时间反转理论的引入通过对接收信号的再次处理,虽然对计算量提出了要求,但是明显抑制了旁瓣杂波,提高了信道的稀疏性及阵列接收信号的信噪比,改善了复杂浅海环境下的DOA估计性能,并且在多途效应越为严重的环境中,性能提高越为明显.