基于四阶累积量进行阵列扩展的算法研究

分析了基于四阶累积量进行阵列扩展的MUSIC_LIKE算法,研究了阵列扩展的基本原理.并通过分析MU SIC_LIKE算法对均匀线阵的阵列扩展原理,摒弃了原MUSIC_LIKE算法在均匀线阵DOA估计中的大量数据冗余,提出一种新的阵列扩展方式,该算法可以将M2×M2的四阶累积量矩阵转化为(2M-1)×(2M-1)的矩阵,有效地降低了累积量矩阵的运算量.通过和原有算法的扩展原理比较,可以看出,新的扩展阵列在虚拟阵元上没有加权,因而对阵列的扩展也更加合理.计算机仿真的结果表明,该算法与MUSIC_LIKE算法有相同的阵列扩展能力,并且对算法运算量的降低效果明显.     

基于均匀圆阵的二维DOA估计的新算法

文章针对均匀圆阵的阵列流形,分析了均匀圆阵的导向矢量,并在此基础上,通过构造相应的二阶统计量得到了信号方位角和俯仰角的闭式解．同已有的二维DOA估计算法相比较,该算法有明显的计算优势,只需要3个阵元即可以达到二维DOA估计的结果．理论分析证明,该闭式解不受空间白噪声的影响,只要选取适当的快拍数,该算法可以在较低的信噪比环境下稳健的工作．计算机仿真结果表明,该算法可以利用圆阵的3个阵元有效地估计信号的二维到达角,并且减少了运算量,降低了白噪声的影响,可以稳健而有效的工作．     

阵列波束的零陷加宽算法研究

自适应波束形成算法能将零陷自动对准干扰方向,但在干扰快速移动或天线平台出现振动等情况下,很可能由于干扰位置的扰动而使自适应权和数据失配。这里通过对干扰导向矢量的左右旋转,利用对协方差矩阵的数值处理,推导出一种和干扰方向无关的自适应零陷加宽技术。由于零陷的加宽,在干扰方向与数据失配的情况下,仍能够较好的抑制干扰,从而提高算法的稳健性。通过计算机仿真,证明该算法可以达到加宽干扰零陷的目的,并使得自适应波束形成算法在干扰快速移动或天线平台轻微震动的情况下稳健工作。     

存在指向误差时的稳健自适应波束形成算法

针对期望信号方向存在指向误差的情况,提出了一种稳健的波束形成算法,通过对期望信号导向矢量进行旋转的方法,用新的导向矢量产生自适应加权,这样当期望信号落入波束主瓣的边缘时,依然可以保持系统输出信干噪比基本不变,提高了算法的稳健性,并给出了旋转角度选择的依据．该算法形成的自适应加权对不存在指向误差时的性能没有影响．计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种基于两点式散射模型的DOA估计算法

基于天线阵列波达方向(DOA)的波束形成算法是智能天线的率,计算量,对噪声的敏感性或者需要空间搜索等方面存在不足,需要加以改进.在分析宏小区散射模型的基础上,将原来的离散分布简化为两点式分布,并分析了简化为两点式分布的依据.在此基础上,利用两点式分布的数学模型,通过构造相应的二阶统计量,较有效地估计出了空间波达方向及其散布角.并且该算法可以得到闭式解,有效地降低了DOA估计的运算量.所利用的统计量对等方差的白噪声不敏感.理论分析表明,只要快拍数足够多或信噪比较高,该闭式解可以得到很高的估计精度.计算机仿真验证了该算法的有效性.     

基于相同阵元数的阵列形式研究

智能天线作为通信领域中一项先进技术，最近得到了大力的发展，波束形成是智能天线技术的核心和理论基础，而阵列形式直接影响到天线的波束形成．通过对不同阵列形式的分析，研究了在相同阵元数情况下各种阵型的方向图．通过一定的准则搜索，对每种阵列得到了一个最优解并给出各种最优阵型的比较．最后通过性能比较得出，外环为奇数中心有一阵元的阵列形式为最优性能比较理想．     

一种新的基于角度分布的自适应波束形成算法

文中针对自适应波束形成算法对指向误差敏感的缺点,将由先验知识得到的角度进行均匀扩展,然后将该范围内所有角度的方向矢量进行累加,得到一个新的平均导向矢量,并将该矢量代替原始的波束形成算法的导向矢量,从而得到一种较稳健的自适应算法.经过证明,文中新的导向矢量可以通过对原有导向矢量的数值计算得到,并没有增加运算量,计算机仿真的结果,证明了该算法可以有效工作于存在指向误差的环境下.算法的稳健性得到了提高.