基于虚拟天线阵列的波束形成算法研究
发布时间：2022-08-07 23:28
随着现代电子信息技术的飞速发展,阵列天线广泛应用于无线通信、卫星导航、雷达等众多领域,自适应波束形成技术作为阵列天线的关键技术,可以使阵列天线的波束零陷对准干扰方向,实现抗干扰的目的。但当天线阵列的阵元数较少时,常规的波束形成算法性能受限于天线阵列的自由度。虚拟天线阵列可以构造虚拟阵元,对阵列进行扩展,增加阵列天线的自由度,提升阵列天线的抗干扰性能。因此,本文对基于虚拟天线阵列的波束形成算法进行研究,具体内容如下:（1）针对干扰功率起伏较大时,传统的波束形成算法无法抑制相干干扰的问题,研究了一种针对相干信号的抗干扰算法,该算法首先通过构造虚拟阵元,扩展了阵列维度,并对扩展后的阵列进行解相干处理。接着加强干扰子空间的占比,用于加深干扰方向的零陷。仿真结果表明,本文的改进算法能够在不降维的前提下抑制相干干扰,阵元数为M的均匀线阵,可以抑制M-1路相干干扰。当阵元数为五时,在四路相干干扰处形成的平均零陷深度为-82.69dB。（2）针对干扰出现扰动时,协方差矩阵锥化（Covariance Matrix Taper,CMT）算法在展宽干扰零陷的同时会造成零陷深度变浅的问题,研究了一种基于四阶累...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 虚拟天线阵列的研究现状
1.2.2 解相干算法的研究现状
1.2.3 零陷展宽算法的研究现状
1.3 论文主要研究内容
第二章 阵列天线波束形成的基础理论
2.1 引言
2.2 阵列天线模型
2.2.1 天线阵列接收数据模型
2.2.2 常用的均匀阵列模型
2.3 自适应波束形成准则
2.3.1 最大信干噪比准则
2.3.2 最小均方误差准则
2.3.3 最大似然准则
2.3.4 线性约束最小方差准则
2.3.5 自适应波束形成准则特性比较
2.4 自适应波束形成的相关参数和性能指标
2.4.1 输入信噪比和干噪比
2.4.2 输出信干噪比
2.4.3 波束图
2.5 高阶累积量
2.5.1 高阶累积量的定义
2.5.2 高阶累积量的性质
2.6 本章小结
第三章 针对相干信号的波束形成算法
3.1 引言
3.2 相干信号模型
3.3 针对相干信号的零陷优化算法
3.3.1 常用的解相干算法
3.3.2 针对相干信号的零陷优化算法
3.4 仿真分析
3.5 本章小结
第四章 基于虚拟阵列的零陷展宽算法
4.1 引言
4.2 基于四阶累积量的零陷展宽算法
4.2.1 协方差矩阵锥化算法
4.2.2 四阶累积量的阵列扩展特性
4.2.3 基于四阶累积量的零陷展宽算法
4.2.4 仿真分析
4.3 基于共轭虚拟扩展的零陷展宽算法
4.3.1 LCSS算法
4.3.2 基于共轭虚拟扩展的LCSS算法
4.3.3 仿真分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 研究总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]相干信号零陷加深自适应波束形成算法[J]. 黄超,张剑云,朱家兵,毛云祥. 探测与控制学报. 2016(03)
[2]高动态条件下统计空时零陷加宽方法[J]. 张柏华,马红光,孙新利,谭巧英,潘寒尽. 电子与信息学报. 2016(04)
[3]高阶累积量自适应波束形成的改进算法[J]. 高杨,李东生. 火力与指挥控制. 2016(03)
[4]基于空时降维处理的高动态零陷加宽算法[J]. 卢丹,葛璐,王文益,王璐,贾琼琼,吴仁彪. 电子与信息学报. 2016(01)
[5]一种改进的加权空间平滑算法[J]. 吴向东,马仑,梁中华. 数据采集与处理. 2015(04)
[6]一种新的波束形成零陷展宽算法[J]. 李文兴,毛晓军,孙亚秀. 电子与信息学报. 2014(12)
[7]基于Toeplitz矩阵重构的宽带相干信号方位估计[J]. 周围,闫杰,杜晓雷,邓琦新. 电视技术. 2013(11)
[8]共轭虚拟阵列波束形成方法[J]. 倪淑燕,程乃平,倪正中. 电子学报. 2011(09)
[9]基于Toeplitz矩阵重构的相干信源波达方向估计研究[J]. 伍逸枫,丛玉良,何斌. 电光与控制. 2010(03)
[10]基于高阶累积量虚拟阵列扩展的DOA估计[J]. 陈建,王树勋. 电子与信息学报. 2007(05)
博士论文
[1]基于四阶统计量的虚拟天线阵波束形成及DOA估计技术研究[D]. 赵宇.哈尔滨工程大学 2018
本文编号：3671237
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 虚拟天线阵列的研究现状
1.2.2 解相干算法的研究现状
1.2.3 零陷展宽算法的研究现状
1.3 论文主要研究内容
第二章 阵列天线波束形成的基础理论
2.1 引言
2.2 阵列天线模型
2.2.1 天线阵列接收数据模型
2.2.2 常用的均匀阵列模型
2.3 自适应波束形成准则
2.3.1 最大信干噪比准则
2.3.2 最小均方误差准则
2.3.3 最大似然准则
2.3.4 线性约束最小方差准则
2.3.5 自适应波束形成准则特性比较
2.4 自适应波束形成的相关参数和性能指标
2.4.1 输入信噪比和干噪比
2.4.2 输出信干噪比
2.4.3 波束图
2.5 高阶累积量
2.5.1 高阶累积量的定义
2.5.2 高阶累积量的性质
2.6 本章小结
第三章 针对相干信号的波束形成算法
3.1 引言
3.2 相干信号模型
3.3 针对相干信号的零陷优化算法
3.3.1 常用的解相干算法
3.3.2 针对相干信号的零陷优化算法
3.4 仿真分析
3.5 本章小结
第四章 基于虚拟阵列的零陷展宽算法
4.1 引言
4.2 基于四阶累积量的零陷展宽算法
4.2.1 协方差矩阵锥化算法
4.2.2 四阶累积量的阵列扩展特性
4.2.3 基于四阶累积量的零陷展宽算法
4.2.4 仿真分析
4.3 基于共轭虚拟扩展的零陷展宽算法
4.3.1 LCSS算法
4.3.2 基于共轭虚拟扩展的LCSS算法
4.3.3 仿真分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 研究总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]相干信号零陷加深自适应波束形成算法[J]. 黄超,张剑云,朱家兵,毛云祥. 探测与控制学报. 2016(03)
[2]高动态条件下统计空时零陷加宽方法[J]. 张柏华,马红光,孙新利,谭巧英,潘寒尽. 电子与信息学报. 2016(04)
[3]高阶累积量自适应波束形成的改进算法[J]. 高杨,李东生. 火力与指挥控制. 2016(03)
[4]基于空时降维处理的高动态零陷加宽算法[J]. 卢丹,葛璐,王文益,王璐,贾琼琼,吴仁彪. 电子与信息学报. 2016(01)
[5]一种改进的加权空间平滑算法[J]. 吴向东,马仑,梁中华. 数据采集与处理. 2015(04)
[6]一种新的波束形成零陷展宽算法[J]. 李文兴,毛晓军,孙亚秀. 电子与信息学报. 2014(12)
[7]基于Toeplitz矩阵重构的宽带相干信号方位估计[J]. 周围,闫杰,杜晓雷,邓琦新. 电视技术. 2013(11)
[8]共轭虚拟阵列波束形成方法[J]. 倪淑燕,程乃平,倪正中. 电子学报. 2011(09)
[9]基于Toeplitz矩阵重构的相干信源波达方向估计研究[J]. 伍逸枫,丛玉良,何斌. 电光与控制. 2010(03)
[10]基于高阶累积量虚拟阵列扩展的DOA估计[J]. 陈建,王树勋. 电子与信息学报. 2007(05)
博士论文
[1]基于四阶统计量的虚拟天线阵波束形成及DOA估计技术研究[D]. 赵宇.哈尔滨工程大学 2018
本文编号：3671237
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3671237.html
