基于盲波束形成的MIMO雷达稳健参数估计

多输入多输出（MIMO）雷达采用多发多收模式,不仅存在接收端阵列误差,同时又引入了发射端阵列误差,因此克服系统误差,保证信号处理的稳健性要比传统雷达更为困难。在接收端和发射端未知阵列流形下,本文利用目标的多普勒信息,用盲自适应波束形成器实现了MIMO雷达DOA-Doppler的稳健估计。仿真结果验证了该方法的有效性。     

正交解调误差对宽带波束形成的影响

 宽带相控阵雷达中解调误差的存在会对自适应宽带波束形成造成影响.论文以宽带信号和正交解调误差模型为基础,求解了时域和频域宽带波束形成中自相关矩阵的表达式.通过对自相关矩阵的分析论文指出,误差会引起干扰自由度增加、波束形成性能下降.在宽带波束形成中需要更多的空间自由度.     

基于到达角误差约束的稳健宽带波束合成算法

针对阵列天线存在系统误差的情况,在Frost结构的基础上提出了一种改进的稳健宽带波束合成算法.该算法以信号到达角(DOA)误差为约束条件合成期望信号,并把滤波器优化设计转化为凸优化问题,使用内点迭代法有效解决,进一步使得期望的信号响应具有一定的波动性,从而使得更多的自由度应用在干扰和噪声的抑制上,达到优化加权制的目的....     

基于协方差矩阵重构和导向矢量估计的稳健自适应波束形成

实际应用中, 当假定的与真实的期望信号导向矢量之间存在一定误差时, 波束形成器的性能会急剧下降, 特别是当期望信号功率很强的时候.为解决这个问题, 提出了一种新的算法.当信源数小于阵元数时, 干扰加噪声协方差矩阵具有稀疏性.新方法首先利用该特性重构干扰加噪声协方差矩阵并由此得到与干扰导向矢量正交的子空间, 使接收的数据通过该子空间得到只含有期望信号和噪声的混合信号, 然后,对该混合信号基于最大化输出功率原理估计期望信号导向矢量, 最后,把得到的导向矢量和正交子空间来构造阵列加权值.仿真结果表明:该算法分别在假定的期望信号导向矢量存在误差、期望信号很强和低快拍数时仍然具有良好的性能.     

基于干扰位置预测的稳健波束形成方法

高速平台雷达阵列进行自适应波束形成时,干扰方向的快速变化和波束指向误差会导致输出信干噪比的急剧下降.针对上述问题,提出了一种基于干扰位置预测的稳健波束形成方法.该方法首先定义了归一化空间频率,对权值应用时期的干扰位置进行预测,给出零陷范围;然后采用矩阵加权的方式对零陷范围进行低增益约束并保持主瓣区域增益,从而实现干扰抑制,提高波束形成对指向误差的稳健性.仿真实验证明了所提方法的有效性.     

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。     

宽带恒定束宽盲波束形成算法

针对传统盲源分离算法对宽带阵列信号适用性较差的问题,提出一种基于时频分析的宽带恒定束宽盲波束形成算法。该算法首先将接收信号变换到时频域上并提取出单源点。然后,对单源点聚类并求解信号在不同频点上的导向矢量。最后,通过提出一种信号来向未知的空间响应变化约束方法,实现宽带恒定束宽盲波束形成。该算法避免了将宽带盲波束形成转换为卷积混合的盲源分离,因而不存在时域盲源分离算法中系统参数随滤波器阶数急剧增加的问题,也不存在频域算法中排序和幅度模糊的问题。仿真结果表明,算法能够较好地实现宽带信号的盲分离,且输出信干噪比高于时域、频域以及时频域盲源分离算法,实测数据的处理结果验证了该算法的实用性。      

宽带相干源强干扰下波束形成的新方法

相干信号子空间处理方法(CSM)是一种通过构造聚焦矩阵来进行相干源波束形成的方法。在自适应波束形成技术抑制干扰问题中,存在主瓣干扰时,副瓣电平增高、主波束变形且峰值偏移。本文基于一致聚焦的概念,利用一种可用于任意阵列的完全聚焦的方法,从而改善了DBF的估计精度,并且先在数据域实施干扰相消处理,再进行波束形成。该方法可以有效解决副瓣电平增高问题,仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于CSM的波束域宽带DOA估计方法

宽带相干子空间方法（CSM）是宽带DOA估计中一类重要算法，但该方法对DOA预估较为敏感。波束域方法解决了窄带高分辨处理方法实用化过程中所遇到的一些问题，例如，降低了运算量，降低了算法的信噪比门限，易于消除模型误差等。新方法将波束域算法与宽带相干子空间方法结合，降低了算法的信噪比门限，减小了算法的运算量，降低了对DOA预估精度要求。仿真结果证明了算法的有效性。     

天线交叉波束指向误差分析

讨论形成左、右交叉波束宽天线阵的设计，运用泰勒级数展开对微波网络幅相不平衡引入的天线交叉波束指向误差进行分析计算，并用一组试验数据验证了分析计算的正确性。     

宽带DOA估计的类MUSIC波束形成算法

为了提高频域波束形成的宽带波达方向估计性能,提出了类MUSIC波束形成算法(MBM,MUSIC-like Beamfomfing Method).在频域将宽带信号划分为若干窄带信号,叠加各窄带的MBM算法的空间谱后其峰值对应角度即为宽带波达方向估计结果.MBM算法的主瓣宽度在不同分析频率下基本保持不变,计算量与常规波束...     

针对线性调频信号的宽带宽角相控阵发射波束形成方法

以线性调频信号为例,揭示窄带相控阵在大孔径宽扫描角情况下不能有效发射宽带高分辨信号的实质。针对线性调频信号,提出2种宽带宽角相控阵发射波束形成新方法,给出了实现示意框图。新方法采用时域数字处理,与时域采用抽头延迟线的FIR滤波器波束形成方法和频域DFT波束形成方法相比,文中方法简单、所需设备量少、易于工程实现。     

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。     

基于自适应变换矩阵的数字波束形成方法

与全自适应数字波束形成(ADBF)算法相比,运算量较小的部分ADBF算法性能存在一定程度的下降.为此文中研究了一种基于自适应变换矩阵的数字波束形成方法(T-ADBF).该方法利用对干扰形成的零陷信息,采用零点预处理算法自适应获得新变换矩阵,以形成新的波束指向.性能分析与仿真结果表明,该方法可在运算量少量增加的条件下,不损失系统自由度,接近ADBF算法的性能,具有显著的优越性.     

数字阵列天线接收通道宽带信号校准与波束形成技术研究

 本文提出了一种简洁、实用的天线接收通道宽带信号校准方法.该方法采用零中频信号处理技术,通过理论分析将数字阵列天线接收通道宽带线性调频信号校准分为通道间的时间和相位校准,证明了接收通道间宽带线性调频信号相位校准可以转化为单频信号进行,给出了接收通道间宽带信号的幅度校准方法和时间校准允许的误差范围.在通道校准基础上,采用脉冲压缩技术合成了宽带天线方向图.实验结果表明,本文方法是有效、可行的.     

基于确知波形的宽带宽角相控阵发射波束形成方法

在大孔径宽扫描角情况下,利用窄带相控阵发射不出去宽带高分辨信号,本文经理论分析说明了这一点,并提出两种基于已知波形的宽带宽角相控阵发射波束形成方法,给出了实现示意框图,通过计算机仿真验证了其可行性.新方法采用时域数字处理,在性能上是最优的.与时域采用抽头延迟线的FIR滤波器波束形成方法和频域DFT波束形成方法相比,文中方法简单,所需设备量少,易于工程实现.     

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。     

分形编码在图像检索中的应用

分形编码在图像压缩方面取得了很好的效果,同时,分形编码也能够用于基于内容的图像检索.本文提出了一种基于块限制的分形编码算法和匹配策略,并将它们用于图像检索.在我们编码算法中,图像会被预先分成互相不重叠的子图像块,然后对这些子图像进行独立地分形编码,从而获得整幅图像的分形码.该编码算法能够在很大程度上减少编码时间.在进行图像间相似性的匹配时,我们采用改进的基于九叉树的分配策略,从而避免全局地进行分形码的匹配,减少了计算量.实验结果说明,我们的编码算法和匹配策略能够比较有效地应用于基于内容的图像检索,在计算时间和存储时间上都优于实验中其它两种方法.     

Wideband Capon Beamforming for a Planar Phased Radar Array with Antenna Switching

A wideband beamforming algorithm for estimating the azimuth angle, elevation angle, velocity, and range using a planar phased radar array with antenna switching is proposed. It uses the time-variant steering vector model. Simulation results illustrating the performance of the proposed beamformer are presented.     

宽带聚焦数字波束形成技术

分析了宽带信号波束形成研究的应用背景，并概述其国内外研究现状以及所提出方法的基本思路和应用范围。根据最近提出的频率域频率不变波束形成技术需要进行方位角初次估计和进行多次奇异值分解的问题，提出了在任意传感器阵列存在误差和互耦的情况下，基于摄动方法的宽带信号方位估计算法。该方法在考虑阵列位置、增益和相位测量误差和阵元之间存在互耦的情况下，提出了聚焦矩阵的摄动算法；最后，利用聚焦求和窄带方位估计的方法对宽带信号进行方位估计。