通道不一致和互耦条件下阵列信号处理的研究

发布时间：2024-05-14 05:43

　　智能天线系统在无线通信过程中发挥着重要的作用,它通过结合阵列天线和阵列信号处理技术,自适应地改变方向图,保障用户与基站之间正常的通信。在阵列信号处理的研究中,经典的来波方向(DOA)估计和自适应波束形成(ABF)算法是基于理想条件推导出来的。本文在考虑通道不一致和阵列单元互耦的情况下,结合两个工程项目,介绍了幅相校准、阵列解耦和DOA估计、自适应波束形成算法,并对这些算法进行仿真和工程化实现。工作内容如下:首先,在幅相校准算法的研究方面,针对窄带信号,提出了一种基于FFT的单频点幅相校准算法;结合数字多波束形成项目的幅相校准模块,介绍了校准算法的工程化实现过程:该模块主要通过DSP计算出校准系数,并由FPGA完成幅相校准。硬件运行结果证明了算法的可行性。然后,在阵列互耦矩阵和波达方向的研究方面,提出了一种级联估计方法,该方法根据互耦矩阵的特点,利用变换矩阵,将位置矩阵与互耦系数分开,达到“解耦合”的效果,算法复杂度低,具有良好的测向和解耦性能。针对宽带信号,结合5G Massive MIMO基站去耦项目,在数字域提出了一种基于单元方向图重建的解耦方式,并通过ISM算法对解耦后的阵列进行...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.5MUSIC算法空间谱图

图2.5MUSIC算法空间谱图2.5可以看出，在取适当的信噪比和快拍数时，空间谱函数的峰值会MUSIC算法具有良好的测向性能。束形成技术

图2.7常规波束形成仿真图

算机仿真中，设阵列为4单元的均匀线阵，阵元间距为信源波长的自20，常规波束形成仿真结果如图2.7。观察结果可知，在20方叠加，形成一主波束。

图2.9LCMV准则下的波束形成图

图2.9LCMV准则下的波束形成图察上图可知，在LCMV准则下，阵列输出在0形成一个主波束，在4束形成效果良好。章小结

图3.1幅度误差对MUSIC算法的影响图

图3.1幅度误差对MUSIC算法的影响图）相位误差的影响考虑相位误差时，幅相误差矩阵将变成：12,,,Mjjjdiageee

本文编号：3973270