基于局部搜索的鲁棒自适应波束形成算法研究
[Abstract]:In recent years, array signal processing, as an important branch of signal and communication field, has been widely used and developed rapidly in various fields of national economy and military. As the core of adaptive array antenna technology, adaptive beamforming algorithm has been widely concerned by scholars. There are many errors and non-ideal factors in practical application environment, such as direction of arrival estimation error, non-uniform transmission medium, signal wavefront distortion, calibration error of sensor array and estimation error caused by limited number of samples, and so on. The mismatch of guidance vector caused by these factors will seriously degrade the performance of adaptive beamforming algorithm, so it is very important to study the robust adaptive beamforming algorithm in practical communication system environment. In this paper, the common adaptive beamforming algorithms are systematically studied, and on the basis of this research, a robust adaptive beamforming algorithm based on local search is proposed, which can significantly improve the performance of beamformer when the guidance vector error is large. The main contents include the following points: 1. The statistical model of array antenna and the basic theoretical knowledge of beamforming are introduced, and the principle of beamforming and the function of array pattern are described in detail. The three most common performance metrics of adaptive beamforming algorithm are summarized, and the classical adaptive beamforming algorithm is introduced. 2. The existing robust adaptive beamforming algorithms are studied. Firstly, the inverse algorithm of diagonal loaded sampling covariance matrix is introduced from the inverse algorithm of sampling covariance matrix. The algorithm has good robustness. Then, two of the most common robust beamforming algorithms, robust Capon beamforming sensing algorithm and worst performance optimal algorithm, are analyzed and deduced in detail. Then, on the basis of robust Capon algorithm, the iterative idea is introduced, and the actual signal guidance vector is approximated by the continuous iteration of small uncertain sets, and the iterative robust minimum variance beamforming algorithm is analyzed. On the basis of the previous series of studies, a robust adaptive beamforming algorithm based on local search is proposed to solve the problem of large mismatch error of guidance vector in a variety of distortion environments. Firstly, the arrival angle is estimated by an optimization method, and then the worst performance optimization algorithm is used to improve the output signal-to-interference noise ratio (SNR) of the system by using the estimated guidance vector as the reference. Finally, the simulation results show that the algorithm improves the performance of beamformer and is superior to other algorithms.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN911.7
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 程春悦,吕英华;一种稳健快速的波束形成算法[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年03期
2 汪晋宽;田丹;刘志刚;贾利琴;;一种基于次元分析技术的鲁棒波束形成算法[J];东北大学学报;2006年06期
3 石春燕;付林;唐霜天;;期望方向增益最大约束唯相位波束形成算法研究[J];雷达与对抗;2007年03期
4 任超;吴嗣亮;王菊;李加琪;;一种新的宽带波束形成算法[J];北京理工大学学报;2008年05期
5 张骅;党明杰;;基于码相关的自适应多波束形成算法[J];电子测量技术;2008年06期
6 谢斌斌;甘露;李立萍;;正交模约束的稳健波束形成算法[J];电子与信息学报;2011年09期
7 邢海波;赵英俊;吴俊娴;刘晓婧;;基于码相关的自适应多波束形成算法[J];现代防御技术;2011年03期
8 陈华;王安国;冷文;赵振新;;一种改进的去相干波束形成算法[J];电子测量技术;2012年04期
9 曾召华;梁文娟;;基于对角加载奇异值分解的波束形成算法[J];电子技术应用;2012年07期
10 王建;盛卫星;韩玉兵;马晓峰;;基于压缩感知的自适应数字波束形成算法[J];电子与信息学报;2013年02期
相关会议论文 前10条
1 林静然;彭启琮;邵怀宗;居太亮;;基于自适应对角加载的鲁棒波束形成算法[A];无线传感器网及网络信息处理技术——2006年通信理论与信号处理年会论文集[C];2006年
2 徐海林;;一种改进的鲁棒自适应波束形成算法[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
3 李晓敏;侯朝焕;鄢社锋;杨力;;一种加速波束形成算法的仿真系统[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
4 陈超贤;;一种稳健的最低旁瓣波束形成算法[A];2013中国西部声学学术交流会论文集(上)[C];2013年
5 陈超贤;;近似最优对角加载量的稳健波束形成算法[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
6 张海滨;曲强;金明录;;一种改进的基于可变加载的鲁棒波束形成算法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
7 胡笑浒;郑成诗;李晓东;;二阶自适应零陷波束形成算法性能分析[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
8 王正;黄海宁;叶青华;;一种对DOA失配宽容的波束形成算法[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
9 赵小见;赵磊;陈农;;基于相干声源的CLEAN算法在常规风洞声源辨识研究中的应用[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
10 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
相关博士学位论文 前4条
1 徐东阳;基于非圆系数估计的宽线性波束形成算法研究[D];中国科学技术大学;2014年
2 宋昕;复杂环境下的鲁棒自适应波束形成算法的研究[D];东北大学;2008年
3 贺寓东;遥测系统中的数字波束形成算法及其实现技术研究[D];清华大学;2009年
4 李会勇;宽带数字阵列波束形成算法及应用研究[D];电子科技大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 秦夷;发射数字波束形成算法与实现研究[D];南京理工大学;2015年
2 刘芳;基于极化敏感阵列的参数估计及波束形成算法研究[D];电子科技大学;2015年
3 高家涛;复杂电磁环境下的稳健波束形成算法研究[D];电子科技大学;2015年
4 李迅;稳健抗干扰及波束形成算法研究[D];电子科技大学;2015年
5 陈媛媛;基于可变对角加载的鲁棒自适应波束形成算法研究[D];电子科技大学;2015年
6 岳纲毅;大型阵列降维及波束形成算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
7 陈冉;基于局部搜索的鲁棒自适应波束形成算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
8 谢斌斌;稳健波束形成算法研究[D];电子科技大学;2012年
9 王海军;多波束形成算法和硬件实现研究[D];西北工业大学;2007年
10 张晶;稳健自适应宽线性波束形成算法研究[D];中国科学技术大学;2015年
,本文编号:2505520
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2505520.html