一种约束稳定性最小均方波束形成算法

发布时间：2018-07-17 09:09

【摘要】：针对归一化最小均方(NLMS)算法步长调整精度不高的问题,将约束稳定性最小均方(CS-LMS)算法应用于智能天线的波束形成问题。通过引入后验误差的稳定性约束条件,构建适合波束形成问题的优化目标,并给出了其解的计算复杂度、收敛速度和稳态误差的理论分析。计算机仿真结果证实,CS-LMS波束形成算法比NLMS算法具有更加优良的抗干扰性能,较快的收敛速度,良好的系统跟踪能力和较小的稳态误差,尤其是当输入信号发生中断或突变时,算法依然工作得很好。
[Abstract]:Aiming at the problem that the step size adjustment accuracy of normalized least mean square (NLMS) algorithm is not high, the constrained stability minimum mean square (CS-LMS) algorithm is applied to beamforming of smart antenna. By introducing the stability constraint of the posteriori error, the optimal objective suitable for the beamforming problem is constructed, and the computational complexity, convergence rate and steady state error of the solution are analyzed theoretically. The computer simulation results show that CS-LMS beamforming algorithm has better anti-jamming performance, faster convergence rate, better system tracking ability and smaller steady-state error than NLMS algorithm, especially when the input signal is interrupted or abrupt. The algorithm still works well.
【作者单位】： 河南师范大学计算机与信息工程学院;河南省高校计算智能与数据挖掘工程技术研究中心;
【基金】：国家自然科学基金(61173071) 河南师范大学青年基金(2012QK23)
【分类号】：TN821.91

【参考文献】

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1 罗小东;贾振红;王强;;一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J];电子学报;2006年06期

2 钟慧湘;郑莎莎;冯月萍;;基于双曲正切函数的智能天线变步长LMS算法[J];吉林大学学报(理学版);2008年05期

【共引文献】

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1 李静;孙玉发;赵克明;;线天线阵列电磁散射特性的有效分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年02期

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3 刘振兴;郭业才;高敏;赵雪清;;多小波模糊神经网络盲均衡算法[J];兵工学报;2010年09期

4 袁小刚;黄国策;牛红波;郭兴阳;;共用天线结合导频的自适应跳频同址干扰抵消[J];北京邮电大学学报;2009年05期

5 时伟;;基于新拟牛顿法的自适应均衡技术[J];北京邮电大学学报;2012年03期

6 李方伟;张浩;;一种新的变步长LMS自适应滤波算法及其仿真[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年05期

7 邸朝生;朱人杰;曲仁慧;;基于PSO-PTS算法的E形双频微带天线设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年05期

8 赵翠芹;申东娅;段艳明;易云飞;包玉珍;;CRLS算法在智能天线中的应用[J];成都信息工程学院学报;2011年03期

9 王怀光,石志勇,李国章,傅建平;磁通门传感器在车辆导航系统中的应用研究[J];传感器技术;2005年07期

10 贺洪江;王春霞;;一种新的LMS自适应滤波算法分析仿真研究[J];传感器与微系统;2012年03期

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1 徐刚;陈立平;张瑞瑞;;果园传感器网络数据滤波算法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

2 朱广荣;陈国平;张方;张穴;;噪声主动控制多通道频域LMS算法及仿真[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集（2011）下册[C];2011年

3 杨玲君;孙洪;韩谷静;;基于实值系统的自适应波束形成[A];第十三届全国信号处理学术年会（CCSP-2007）论文集[C];2007年

4 康春玉;章新华;;一种基于经验模态分解的信号降噪方法[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集（下）[C];2007年

5 宋亚丽;景新幸;杨海燕;;MVDR谱估计在语音特征参数提取中的应用[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年

6 赵翠芹;申东娅;段艳明;易云飞;;RLS-NLMS算法在智能天线中的应用[A];2011年全国电子信息技术与应用学术会议论文集[C];2011年

7 孙波;王东峰;;波束形成及其在高速上行链路分组接入中的应用研究[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年

8 张峗亮;田永春;;TD-SCDMA系统下行链路的智能天线研究[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年

9 王洪海;宁雪晶;王智森;;基于MUSIC算法的双线性阵列DOA估计[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年

10 毛志宁;邢志强;付东宁;;双模抗干扰接收机的干扰信号波达方向估计技术研究[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集（下册）[C];2010年

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4 彭富强;多尺度线调频基稀疏信号分解及其在齿轮箱故障诊断中的应用[D];湖南大学;2010年

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7 李俊花;长输液体管道泄漏监测方法研究[D];大连理工大学;2006年

8 许昕;基于滤波技术和粒子群优化的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2011年

9 倪锦根;变设计参数子带自适应滤波器研究[D];复旦大学;2011年

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5 吴琼;矿井电网谐振接地系统单相漏电故障及保护装置研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

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7 张永华;基于DOA检测的自适应波束形成算法研究[D];天津理工大学;2010年

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1 覃景繁,欧阳景正;一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J];数据采集与处理;1997年03期

2 杨学贤,张群英,侯紫峰;用于ADSL中的变步长LMS算法[J];通信学报;2002年03期

3 覃景繁,韦岗;基于S型函数的变步长LMS自适应滤波算法[J];无线电工程;1996年04期

4 陈凯,张平;一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J];现代电子技术;2004年23期

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1 张家琦;葛宁;;联合CMA+DDLMS盲均衡算法[J];清华大学学报(自然科学版)网络.预览;2009年10期

2 李国民,王书朋,曾召华;一种新的变步长自适应最小均方算法[J];长安大学学报(自然科学版);2003年04期

3 孟玲玲;秦秀娟;;一种新的变步长LMS自适应算法及其应用[J];电子测量技术;2008年05期

4 盛三元,王建华;一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2002年03期

5 钟慧湘;郑莎莎;冯月萍;;基于双曲正切函数的智能天线变步长LMS算法[J];吉林大学学报(理学版);2008年05期

6 雍明远;袁小刚;陈旭;;基于Tansig函数的自适应同址干扰抵消算法[J];通信技术;2009年02期

7 宋卫琴;孙丽君;;一种改进的NLMS算法在声回波抵消中的应用[J];信息与电子工程;2009年01期

8 张家琦;葛宁;;联合CMA+DDLMS盲均衡算法[J];清华大学学报(自然科学版);2009年10期

9 赵力;孙献璞;张海林;;用于MMSE合并的受约束LMS算法分析[J];西安电子科技大学学报;2008年06期

10 徐立德;王华奎;刘柱;;一种新的变步长波束形成算法[J];山西电子技术;2008年06期

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2 陈熙;杨坚;;基于误差矩阵的OFDM系统的同频干扰抑制波束形成算法[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年

3 张剑;;基于拉格郎日乘子法的H．264率失真编码模式算法[A];全国网络与信息安全技术研讨会'2005论文集（下册）[C];2005年

4 吴华挚;韦岗;;智能天线的波束成型算法及其发展方向[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年

5 万丽芬;钟炎平;;约束LMS算法研究[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年

6 杨世永;李宏伟;何水明;;乘性和加性噪声中二维谐波的参数估计[A];第十二届全国信号处理学术年会（CCSP-2005）论文集[C];2005年

7 郭凯;龙华;杜庆治;邵玉斌;;快收敛的Ad Hoc网络路由算法的研究[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年

8 王玮;李少洪;毛士艺;;降维盲空时MMSE多用户检测器结构研究与改进[A];第十届全国信号处理学术年会（CCSP-2001）论文集[C];2001年

9 朱婷婷;王英民;;一种适用于稀疏水声信道的改进型盲均衡算法[A];第十三届全国信号处理学术年会（CCSP-2007）论文集[C];2007年

10 何雯;李文元;李俊文;;可变步长LMF自适应多用户检测器[A];系统仿真技术及其应用（第7卷）——'2005系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C];2005年

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9 刘小忠;数字波束形成算法研究与PC集群并行实现[D];电子科技大学;2012年

10 刘倩;阵列天线自适应波束形成算法研究[D];大连理工大学;2008年

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本文编号：2129938