阵列天线波束形成算法及应用研究

发布时间：2023-04-02 13:39

　　阵列天线波束形成应用广泛,在雷达、声呐、无线通信等领域都能够看到它的身影。它能够实现空域滤波;估计信号到达方向;为信号源定位创造条件等功能。作为一种典型算法,Capon波束形成算法因性能优良、表达形式灵活多变而深受研究者关注。然而该算法需要对阵型等做出一些假设才能实现优秀的性能,但是在实际应用中会存在一些误差,这些误差将严重影响该算法性能。为增强其稳健性,现已涌现出多种改进算法,在此基础上本论文提出了三种新的算法进一步提高了Capon波束形成算法的性能。现有的对角加载算法大都通过设计一个约束优化问题,然后借助某些最优化软件进行多次迭代运算得到最优的加载因子,这个计算过程往往比较繁琐复杂。本论文提出了两种改进的对角加载算法,加载量基于样本协方差矩阵的形式。所提算法均不需要使用最优化软件,在稳健性及自适应性方面具有较好效果,同时都具有较低的计算复杂度。仿真实验证明,同其他参考算法相比,在诸如观测方向失配等情况下所提算法均具有较好的稳健性。针对现有的重构采样协方差的算法大都采用空域功率谱积分的思想,通过修正积分区间来提高重构协方差矩阵精度进而导致算法的运算复杂问题,本论文提出了一种新的重构采...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究历史与现状
    1.3 本论文的主要研究内容与基本结构
第2章 阵列天线波束形成的基本原理
    2.1 阵列天线波束形成基础
        2.1.1 阵列模型
        2.1.2 信号模型
        2.1.3 阵列接收信号的统计特性
        2.1.4 阵列天线波束形成系统的性能评价
    2.2 Capon波束形成器
    2.3 几种基于Capon波束形成器的稳健自适应波束形成算法
        2.3.1 最差情况性能最优波束形成算法
        2.3.2 基于最少先验信息的波束形成算法
        2.3.3 重构干扰加噪声协方差矩阵的波束形成算法
    2.4 本章小结
第3章 基于对角加载的稳健自适应波束形成算法
    3.1 引言
    3.2 算法原理
        3.2.1 传统对角加载波束形成算法原理
        3.2.2 所提算法原理
    3.3 仿真实验
    3.4 本章小结
第4章 基于可变加载的低复杂度稳健自适应波束形成算法
    4.1 引言
    4.2 算法原理
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小结
第5章 基于协方差矩阵重构的稳健自适应波束形成算法
    5.1 引言
    5.2 算法原理
    5.3 仿真分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3779322