最差性能最优的稳健波束形成算法

基于最差性能最优的稳健波束形成算法可以等价转换成加载样本矩阵求逆(LSMI)算法．提出了一种新的求解方法,准确地计算出Lagrange乘数,给出了LSMI算法中的最优加载量,解决了对角加载技术中加载量估计难题．理论分析和计算机仿真表明,具有最优负加载的LSMI波束形成算法具有最优的性能改善,模约束参数选取得越大,性能改善越接近于最优．     

采用多级最小模方法的空时抗干扰GPS接收机

针对抑制全球定位系统信号中期望信号方向的冲激毛刺干扰问题,提出多级最小模级联相消方法.该方法用具有最小模的样本商作为复权,替代多级维纳滤波器的权值计算,并将其用于全球定位系统信号空时抗干扰处理中.此方法能很好地抑制期望信号方向的冲激毛刺干扰,消除对自适应权值计算的影响,且复杂度低,收敛性能好.计算机仿真结果验证了算法的快收敛性能和良好的抑制期望信号方向冲激毛刺干扰的能力.     

Improved steering based on the virtual extend method for the microphone array

For the broadband microphone array, how to maintain the consistency of optimal array processing in the whole frequency band is the key problem, so an efficient virtual array extending method is put forward. This method is not only suitable for the single source scenarios, but also suitable for the multi signal source scene. Therein, from the signal model and the theoretical derivation, the problem which is caused by array virtual extending is analyzed deeply, such as array error and difficulty of its realization, then a robust method based on diagonal loading is proposed, and the method of how to select the load level is also given. Finally, the processing performance of the proposed virtual array extension method is tested and verified by theoretical analysis and detailed simulation results, and the conclusion is obtained that virtual array extension can improve the adaptive beamformer performance effectively. The proposed method is not only used for the uniform linear array, but also can be applied to the adaptive array with an arbitrary configuration.     

一种机载雷达空时相邻多波束算法

利用空时相邻多波束算法(STMB)系统自由度低的优点和多级维纳滤波器(MWF)的广义旁瓣对消器结构,提出一种基于空时相邻多波束算法的机载雷达空时自适应处理(STAP)降维方法.首先利用STMB对空时信号进行预滤波,降低了杂波自由度.然后采用MWF处理预处理输出的信号,求解权向量,进一步降低了运算量.理论分析和实验仿真表...     

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.     

无线通信系统波束成形与空时分组编码联合处理技术

提出了一种基于三阶循环统计量的波束成形方法。并将该波束成形方法与空时分组编码联合应用,提出了一种基站采用双天线阵列发射,移动终端多天线阵元接收的波束成形与空时分组编码联合处理新方案。本方案对移动终端的接收性能以及整个无线通信系统的容量都具有良好的改善作用。计算机仿真结果也证明了本方案的有效性和优越性。     

空时耦合项对空时自适应处理的影响

为了利用混响谱的扩展和空-时耦合特性,采用空时自适应处理(STAP)理论进行混响抑制和运动目标检测,提出了应用于水下声呐环境的空时自适应修正方法.结合雷达目标回波模型分析了空时自适应的原理;分析混响空-时耦合项,对空时自适应方法进行修正,并提出了应用空-时耦合导向矢量进行空时处理;将该修正方法用于最优处理和目标检测.仿真结果表明,修正空时自适应方法有利于水下目标检测,应用空-时耦合导向矢量有助于提高目标方位估计能力.     

基于U-D分解滤波的盲空时多用户检测算法

多用户检测作为CDMA系统的抗多址干扰环节,在16bit或32bit专用微处理器或DSP上实现,采用卡尔曼滤波算法的最佳多用户检测算法必然面临数值计算稳定性的问题．文中提出利用U-D分解渐消记忆滤波算法估计CDMA系统多用户接收器的最优判决向量,构造出一种收敛速度快、跟踪性能好、数值稳定性好的高性能盲空时多用户检测算法．仿真实验表明,该方法具有很强的抗多址干扰能力和较高的数值鲁棒性．     

基于ＭＴＩ滤波器特性的改进直接数据域算法的研究

传统的空时自适应处理方法属于统计方法,一般假设其它相邻距离单元的训练样本满足独立同分布的条件,利用这些训练样本来估计待检测单元中杂波的协方差矩阵．对机载雷达来说,严重非均匀环境很难满足样本独立同分布的要求．直接数据域方法只利用待检测距离单元本身的数据来获取训练样本,因此得到广泛应用．提出一种改进直接数据域算法,在利用空时窗滑动对消目标信号时,基于滤波原理,对空时窗的权系数进行优化,这样有利于在对消目标的同时保留更多杂波信息,进而求解的自适应权值对杂波的抑制性能更佳．仿真结果表明了改进算法的有效性,相比原始直接数据域算法,具有更窄的改善因子凹口,提高了对慢速目标的检测性能,且计算量没有增加．     

利用先验知识的空时自适应检测方法

针对雷达空时自适应检测中非均匀杂波造成可用均匀训练样本数少的问题,研究了在自适应检测器设计过程中融合先验知识的方法．自适应检测器中的协方差矩阵通常由多个独立同高斯分布向量估计得到,由于这些向量的外积之和服从Wishart分布,所以假定Wald检测器中的协方差矩阵是随机的且服从逆Wishart先验分布,该分布的参数矩阵可根据雷达探测环境的先验知识获得．基于上述假定推导出融合先验知识的Wald准则检测器,不仅利用了训练样本中的信息,还充分利用了探测环境先验信息．仿真实验表明,小样本情况下利用先验知识的Wald检测器的检测性能优于传统的检测器．     

导向矢量不确定集约束的稳健Capon波束形成算法

针对Capon波束形成算法在导向矢量不确定集约束下的求解问题,提出了新的求解方法．通过对稳健算法最优化问题的特点和求解过程进行分析,给出了新的求解结果,不仅使不确定集约束参数的选择更加简单,同时使波束形成算法的性能改善达到最优．而且得出了负加载可以获得最优的性能改善,而约束参数选择得越大,波束形成算法的性能越接近于最优,而零解可以通过合理选择约束参数进行有效地避免．最后的仿真分析验证了理论分析的正确性和算法的有效性．     

基于最小四阶矩准则的RLS空时多用户检测算法

为了解决常用高阶准则存在局部极小点问题。提出了一种约束最小四阶矩（LMF）盲多用户信号检测准则。它是最小均方准则（LMS）的一种高阶改进形式，通过Hessian矩阵对LMF目标函数的凸性分析,证明这种检测准则拥有全局收敛的特性,将此检测准则与最小二乘迭代方法相结合，在空时多径CDMA系统中构造出自适应RLS-LMF多址检测算法,继承了前者的稳态解相关性能和后者的计算有效性，在多径CDMA信道和直扩超宽带（DS-UwB）空时信遒下的仿真实验表明，该算法在保证高收敛速度的同时，拥有优异的稳态检测性能。     

A framework of rank-reduced space-time adaptive processing for airborne radar and its applications

A new equivalent formulation of the joint domain space-time optimum processor for airborne phased array radar application is derived. Then a new framework of space-time adaptive processing (STAP) for airborne radar systems which includes most of suboptimum algorithms in the literature is proposed. The performance of two typical rank-reduced time-space joint-domain processors based on Doppler pre-filtering is analyzed in detail based on the proposed framework.     

机载雷达非正侧面阵近程杂波抑制新方法

根据机载雷达非正侧面阵的近程杂波随距离快变的特性,提出了俯仰向空域滤波子阵合成的算法．该算法利用平面阵列天线在俯仰向的自由度,先对近程杂波进行滤除,然后再在方位空域和时域做空时自适应处理．这样就增强了远程杂波的距离平稳性,很容易准确地估计协方差矩阵,从而提高了空时自适应处理抑制非正侧面阵杂波的性能．仿真结果证明了无误差时改善因子可以提高约30dB．     

一种波束成形的分组空时编码系统检测算法

根据分组空时编码系统的特性,提出了一种新的基于波束成形的检测算法．发射端采用酉矩阵将数据映射到空间正交的波束方向上,通过接收端波束方向上的匹配滤波,各数据分块所获得的增益为信道矩阵在其波束方向上的投影之和,波束选择通过最大化所有数据分块最小增益,从而有效地提高了系统的分集增益．进一步提出一种多速率分组空时编码的设计方案．理论分析和仿真结果表明,这种算法可获得更好的容量和误码性能,同时具有较低的译码复杂度．     

四元数矩阵重构鲁棒波束形成算法

极化敏感阵列的四元数信号模型保持了偶极子阵元分量之间固有的正交性,因而四元数MVDR（Q-MVDR）算法具有比传统复数域MVDR算法更优的性能,但在强期望信号和导向矢量失配的情况下,Q-MVDR算法性能严重下降,甚至会出现期望信号相消现象.针对此问题,提出一种基于四元数矩阵重构的鲁棒波束形成算法.首先建立极化敏感阵列的四元数模型,将协方差矩阵重构方法扩展到四元数域,利用子空间方法得到干扰信号的导向矢量估计,并采用Capon谱估计方法获得干扰信号的功率,重构出干扰噪声协方差矩阵;然后根据信号子空间与噪声子空间的正交性,以及期望信号导向矢量与信号子空间属于同一子空间的特性,将权矢量投影到四元数信号子空间,对期望信号导向矢量失配误差进行修正;最后通过仿真实验验证了算法的有效性.仿真结果表明,在强期望信号和期望信号导向矢量失配时,与传统算法相比,本文算法有效避免期望信号相消引起的性能下降,增强了算法的鲁棒性,可以达到接近最优值的输出信干噪比(SINR).     

稳健的对角加载广义内积算法

针对空时自适应处理(STAP)在非均匀条件下的协方差矩阵估计问题,提出了对角加载广义内积(DL-GIP)算法．将对角加载用于改善广义内积(GIP)检测算法的检测性能．对于DL-GIP算法的关键是选择加载电平,给出了具体的选择方法．从理论上详细分析了对角加载对GIP性能的影响,即合理的对角加载可以提高检测概率和输出信噪比．最后的仿真分析验证了理论分析的正确性,即DL-GIP具有较高的检测概率和稳健的多个离群点检测能力,而且检测性能优于其他(广义内积和投影设计)非均匀检测(NHD)方法．     

新的时空特征点检测方法

提出了基于累积差熵的时空特征点检测算法。首先利用周期性时空检测方法检测视频的关键特征点;然后提出了视频累积差熵的概念,用累积差熵作为特征点的评价准则;以该准则为基础,选择具有累积差熵大的特征点作为关键点,并对关键视频进行聚类,得到关键视频的原型特征。实验结果表明:本文方法可以简单有效地去除非运动信息得到的关键点,可以较好地用于动作识别、表情识别等视频分析领域。     

一种用于TOPS SAR-GMTI的空时自适应处理方法

针对在循序渐近对地扫描合成孔径雷达(TOPS SAR)模式下静止背景杂波的多普勒带宽很大,在有限的脉冲重复频率(PRF)条件下,会导致背景杂波出现严重的多普勒模糊问题,提出了一种基于谱压缩的空时自适应处理方法进行杂波抑制.经过谱压缩操作后,杂波的多普勒带宽减小到与其瞬时带宽相同,再利用空时自适应处理(STAP)方法进行杂波抑制,使得杂波抑制性能得到明显改善.同时,由于动目标径向速度的存在,会导致其多普勒频谱产生偏移,而直接采用匹配滤波方法对动目标进行聚焦,会造成虚假目标的出现.为了避免出现这一现象,可利用Deramp处理方法对动目标进行聚焦处理,能有效避免虚假目标的产生.同时利用TOPS SAR模式获得连续的重叠率很高的全孔径TOPS SAR图像,可以实现动目标的轨迹跟踪处理.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性.     

基于循环平稳的级联空时GPS抗干扰方法

针对级联空时GPS抗干扰中联合空时滤波器组计算量大的问题,提出了一种联合空时滤波器组的实现方法．该方法运算复杂度较低,并具有模块化结构,使级联处理便于工程实现．在强干扰情况下,进行级联空时处理,先采用空时处理基本消除干扰,然后利用循环平稳性进行波束形成,可以进一步提高抗干扰能力．仿真实验证实了该方法的有效性．