基于非圆特征恢复的鲁棒波束形成算法研究

发布时间：2017-03-20 02:13

  本文关键词：基于非圆特征恢复的鲁棒波束形成算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着自适应波束形成技术普遍应用于实际应用领域,鲁棒波束形成技术便一直是阵列信号处理领域的研究热点。近年来,非圆信号在鲁棒波束形成技术领域的应用优势和潜力受到关注后,在实际通信与信息处理系统中得到广泛应用,因此对于导向矢量失配等非理想因素的研究仍是非圆信号鲁棒自适应波束形成算法研究的焦点。本文工作主要围绕基于非圆特征恢复思想的鲁棒波束形成方法,主要内容为:(1)基于对角加载(DL)技术,介绍一种利用信号非圆特征恢复准则构建代价函数确定对角加载量的鲁棒波束形成方法,称为非圆特征恢复对角加载(NRDL)鲁棒波束形成方法。相比于现有方法,该方法可实现最优加载量的自动计算,同时对指向误差也具有更好的鲁棒性。(2)基于EP方法,提出了一种新的基于非圆特征恢复思想的特征空间投影(EP)鲁棒波束形成方法,NREP方法。该方法在EP技术的基础上,进一步利用波束形成器输出的非圆特征系数构造代价函数修正主瓣中心指向,保证鲁棒性的同时尽可能提升波束形成器的输出性能。(3)探究了高阶非圆信号特性在鲁棒波束形成方法中的应用潜力,提出了基于高阶非圆特征恢复的对角加载鲁棒波束形成方法(HNRDL)和基于高阶非圆特征恢复的特征空间投影鲁棒波束形成方法(HNREP)。两种方法都不需要设置用户参数,且适用于任意阶非圆信号,具有更为广泛的适用场合。此外,HNREP方法具有更加显著的性能优势的同时,对于旁瓣干扰信号的非圆特性不敏感,即使在干扰信号非圆率较高的情况下也能表现出良好的输出性能,因此,更具有广泛的应用背景。
【关键词】：阵列信号处理 自适应波束形成 鲁棒波束形成 非圆信号 对角加载 特征空间投影 非圆特征恢复
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究的目的和意义10-11
• 1.2 研究历史与现状11-15
• 1.2.1 自适应波束形成技术的发展11-12
• 1.2.2 鲁棒自适应波束形成技术的发展12-14
• 1.2.3 阵列信号处理中信号非圆特征的应用14-15
• 1.3 论文研究内容与结构安排15-17
• 第2章 非圆信号及波束形成阵列输出信号模型17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 非圆信号基本概念17-19
• 2.3 阵列输出模型及其相关知识19-22
• 2.3.1 问题模型19-21
• 2.3.2 阵列输出协方差矩阵及共轭协方差矩阵21-22
• 2.4 非圆特征恢复准则22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 利用信号非圆特征恢复的鲁棒波束形成24-40
• 3.1 引言24
• 3.2 Capon波束形成器24-27
• 3.3 非圆特征恢复对角加载鲁棒波束形成方法27-29
• 3.3.1 对角加载Capon波束形成27
• 3.3.2 非圆特征恢复对角加载鲁棒波束形成27-29
• 3.4 非圆特征恢复特征空间投影鲁棒波束形成方法29-32
• 3.4.1 特征空间投影鲁棒波束形成29-31
• 3.4.2 非圆特征恢复特征空间投影鲁棒波束形成31-32
• 3.5 计算机仿真32-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第4章 高阶非圆特征恢复鲁棒波束形成40-50
• 4.1 引言40
• 4.2 高阶非圆概念和定义40-41
• 4.3 高阶非圆特征恢复对角加载鲁棒波束形成41-43
• 4.4 高阶非圆特征恢复特征空间投影鲁棒波束形成43
• 4.5 计算机仿真43-49
• 4.6 本章小结49-50
• 结论50-52
• 参考文献52-60
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单60-61
• 致谢61

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