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认知无线电网络中接入控制和功率波束形成的联合优化 被引量:1
1
作者 朱江 杜清敏 巴少为 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第7期1830-1836,1860,共8页
在认知无线电网络中,针对鲁棒性的多用户接入控制和发射功率波束形成的联合优化问题,提出了基于熵函数光滑近似的联合优化方案。首先,利用L_0-范数最小化将接入控制和发射功率波束两个优化问题转化为一个联合优化问题;然后,利用基于熵... 在认知无线电网络中,针对鲁棒性的多用户接入控制和发射功率波束形成的联合优化问题,提出了基于熵函数光滑近似的联合优化方案。首先,利用L_0-范数最小化将接入控制和发射功率波束两个优化问题转化为一个联合优化问题;然后,利用基于熵函数光滑近似的方法对L_0-范数的非凸性及不连续性问题加以优化;最后,由于光滑可微的目标函数为单峰函数,将问题变形为增广Lagrange函数,利用Armijo梯度下降法得到问题的最优解。数值结果分析表明:新算法在信干噪比(SINR)较低时虽然所提算法的接入量无明显提高,但是在SINR较高时所提算法能显著降低发射功率并提高次用户的接入量。模型中对不确定的信道状态信息(CSI)加以分析,可以使网络更好地适应外界的变化,提高网络的可靠性,所提算法可以有效地实现网络资源的优化配置,提高网络性能。 展开更多
关键词 认知无线电网络 接入 发射功率波束形成 增广LAGRANGE函数 Armijo梯度下降
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干扰环境下用于GPS接收机的波束形成算法分析 被引量:14
2
作者 庄学彬 崔晓伟 +1 位作者 陆明泉 冯振明 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期570-574,共5页
以GPS抗干扰接收机为背景,研究了基于线性约束最小方差的波束形成算法MVDR和PI的抗干扰性能,分析了算法实现中由于协方差矩阵以及DOA估计误差所带来的性能损耗以及应用场合。在ULA阵和不同干扰信号DOA环境下,利用GPS软件信号源对算法进... 以GPS抗干扰接收机为背景,研究了基于线性约束最小方差的波束形成算法MVDR和PI的抗干扰性能,分析了算法实现中由于协方差矩阵以及DOA估计误差所带来的性能损耗以及应用场合。在ULA阵和不同干扰信号DOA环境下,利用GPS软件信号源对算法进行仿真并分析了算法对SINR的影响。仿真验证了MVDR和PI对压制性宽带干扰的抑制能力。另外给出了算法输出SINR受期望信号和干扰信号"距离"影响的性能曲线,从而评估干扰源对GPS信号的影响,并为接收机定位解算中的星座选择提供一定的依据,以提高定位精度。 展开更多
关键词 波束形成 最小方差失真响应 功率倒置 波达方向 信干噪比
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基于波束形成缩放声强的声源局部声功率计算 被引量:19
3
作者 褚志刚 杨洋 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期265-271,共7页
基于波束形成法识别噪声源时,为计算主要噪声源的辐射声功率,给出了基于平面波模型的声强缩放方法,模拟计算了单极子点声源局部声功率的计算误差,结果显示:当阵列平面与声源计算平面间距离等于阵列直径时,基于波束形成缩放声强计算的声... 基于波束形成法识别噪声源时,为计算主要噪声源的辐射声功率,给出了基于平面波模型的声强缩放方法,模拟计算了单极子点声源局部声功率的计算误差,结果显示:当阵列平面与声源计算平面间距离等于阵列直径时,基于波束形成缩放声强计算的声功率误差仅略高于0.1 dB。为克服旁瓣干扰,给出了具有一定动态范围的声源计算平面积分法,模拟计算了单极子点声源的局部声功率,结果表明:该积分法的计算值与主瓣区域积分法的计算值近似相等,均约等于理论声功率。进一步,波束形成法与声强法的对比算例试验验证了基于波束形成缩放声强计算声源局部声功率方法的有效性。 展开更多
关键词 功率计算 波束形成 噪声源 声强 缩放 辐射声功率 平面波模型 计算误差
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智能天线中新的波束形成方法 被引量:12
4
作者 沈建锋 王宗欣 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期373-376,共4页
提出了智能天线中三种利用估计得到的信号导向向量直接形成波束的新方法 .根据CDMA信号模型和多径信道模型 ,用码滤波法估计得到用户最强信号 (主径 )的导向向量 ,利用这些导向向量形成恢复期望信号 ,抑制干扰的制约条件 .根据制约条件... 提出了智能天线中三种利用估计得到的信号导向向量直接形成波束的新方法 .根据CDMA信号模型和多径信道模型 ,用码滤波法估计得到用户最强信号 (主径 )的导向向量 ,利用这些导向向量形成恢复期望信号 ,抑制干扰的制约条件 .根据制约条件可直接得到最小二乘 (LS)波束形成方法 ;按照制约条件使输出能量最小得到广义最小方差无失真响应 (GMVDR)波束形成方法 ;在GMVDR方法的基础上引入虚拟信号来进一步抑制旁瓣得到扩展最小方差无失真响应 (EMVDR)波束形成方法 .模拟表明这三种方法都能很好的恢复期望信号、抑制干扰和噪声 。 展开更多
关键词 波达时延 波达方向 码滤波 最小二乘 广义最小方差无失真响应 扩展最小方差无失真响应 智能天线 波束形成
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GPS自适应天线阵多波束形成算法分析 被引量:4
5
作者 张文明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1686-1690,共5页
GPS天线阵列接收抗干扰技术多采用PI自适应调零算法,但其自由度有限,而基于卫星DOA估计的波束形成技术又敏感于到达角的估计性能。本文提出基于DEML的卫星到达角估计结合多波束形成抗干扰技术,其DOA估计性能稳健性高、计算量小。分析了P... GPS天线阵列接收抗干扰技术多采用PI自适应调零算法,但其自由度有限,而基于卫星DOA估计的波束形成技术又敏感于到达角的估计性能。本文提出基于DEML的卫星到达角估计结合多波束形成抗干扰技术,其DOA估计性能稳健性高、计算量小。分析了PI自适应零陷技术和MVDR多波束形成技术的接收机结构、算法。仿真结果表明了多波束形成方法的有效性和稳健性。 展开更多
关键词 通信技术 自适应阵列 波束形成 功率倒置 最小方差无失真响应 解耦最大似然 到达角
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频率不变波束形成器抽头稀疏化设计的交替方向乘子法 被引量:1
6
作者 王爽 陈华伟 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期884-895,共12页
针对具有空间响应变化函数约束的频率不变波束形成器设计问题,提出了采用交替方向乘子法实现抽头稀疏设计的优化算法。该算法利用交替方向乘子法能够将原始优化问题进行分裂处理的特点,通过引入替代变量和指示函数,使得表征波束形成器... 针对具有空间响应变化函数约束的频率不变波束形成器设计问题,提出了采用交替方向乘子法实现抽头稀疏设计的优化算法。该算法利用交替方向乘子法能够将原始优化问题进行分裂处理的特点,通过引入替代变量和指示函数,使得表征波束形成器抽头稀疏度量的非凸L;范数与阵列响应约束分离,进而将问题分裂到元素层级并给出近邻算子的解。对于指示函数的近邻算子求解,在分裂到元素层级后则退化为简单的双边约束问题,因而降低了优化求解的计算复杂度。仿真分析表明,提出的方法比现有的L;范数方法在宽频带条件下的抽头稀疏度能够提升6%~13%,通带最大波动误差减小了约2 dB,并且优化消耗时间更短。实验结果进一步验证了所提方法在实现高抽头稀疏度波束形成的同时,对声信号造成的失真更小。因此,所提出的方法在降低传声器阵列波束形成器的实现复杂度以及保持阵列响应的频率不变性能方面更具有优势。 展开更多
关键词 波束形成 交替方向乘子 传声器阵列 空间响应变化 阵列响应 指示函数 通带 声信号
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基于贝塞尔平滑的改进SRP声源定位算法
7
作者 晏园 杨祥国 +3 位作者 王天琪 郑青根 刘冬 张辉 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期564-574,共11页
为增强可控响应功率(Steered Response Power,SRP)声源定位算法的抗噪性能,提出了一种基于贝塞尔平滑(Bezier Smoothing,BS)的改进SRP声源定位算法。所提算法结合多帧短时长、等间隔的阵列声音数据,对各组阵元对的互功率谱进行贝塞尔曲... 为增强可控响应功率(Steered Response Power,SRP)声源定位算法的抗噪性能,提出了一种基于贝塞尔平滑(Bezier Smoothing,BS)的改进SRP声源定位算法。所提算法结合多帧短时长、等间隔的阵列声音数据,对各组阵元对的互功率谱进行贝塞尔曲线拟合以减少随机噪声干扰,并根据各频点复数域内随时间变化的程度调整其在互功率谱中的权重,突出稳定信号的SRP占比。低信噪比条件下,与传统SRP算法相比,所提算法的定位角度的均方根误差在仿真测试中降低了39.7%。仿真与实验结果表明,相较传统SRP算法,所提算法提高了对随机噪声的鲁棒性。 展开更多
关键词 声源定位 麦克风阵列 波达方向估计 波束形成 可控响应功率
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改进的四元声阵列云爆引信炸点定位方法
8
作者 袁久兴 任俊峰 +2 位作者 付胜华 智小军 杨金刚 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期66-70,共5页
针对云爆弹(FAE)引信炸点位置监测易受燃料云团干扰的问题,提出一种改进可控响应功率相位变换法(SRP-PHAT)的云爆引信炸点定位方法。通过建立四元声阵列定位模型,进行目标声源与声阵列的方位和时延计算,进而融合四元声阵列各节点数据得... 针对云爆弹(FAE)引信炸点位置监测易受燃料云团干扰的问题,提出一种改进可控响应功率相位变换法(SRP-PHAT)的云爆引信炸点定位方法。通过建立四元声阵列定位模型,进行目标声源与声阵列的方位和时延计算,进而融合四元声阵列各节点数据得到的炸点坐标。仿真结果表明,提出的改进SRP-PHAT方法相比SRP、SRP-PHAT定位方法有效提高了定位测向和抗干扰能力。结合云爆引信动态炸点声源定位试验,结果表明60 m处的炸点定位精度达到1 m左右,相比SRP-PHAT的静态定位,该方法具备动态定位能力并且定位精度提高了15%,对云爆引信在云团干扰下的炸点定位提供了技术支撑。 展开更多
关键词 云爆弹 引信炸点 声阵列定位 可控响应功率相位变换
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基于声成像技术的GIS击穿放电点定位方法 被引量:1
9
作者 田昊洋 任茂鑫 +2 位作者 曹培 徐鹏 张今朝 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期649-655,共7页
针对常规检测方法在气体绝缘组合电器击穿点定位的局限性,采用基于波束形成的声成像技术对GIS击穿放电点进行定位。通过研究可控响应功率的波束形成技术,利用互相关函数进行延时估计,并结合相位加权算法进行滤波处理,从而得到了一种具... 针对常规检测方法在气体绝缘组合电器击穿点定位的局限性,采用基于波束形成的声成像技术对GIS击穿放电点进行定位。通过研究可控响应功率的波束形成技术,利用互相关函数进行延时估计,并结合相位加权算法进行滤波处理,从而得到了一种具有更强抗噪性和抗混响能力的击穿点定位方法。实验结果表明,所提方法对GIS击穿点的综合定位误差约为4.79%,具有更高的鲁棒性。在放电点位置和传感器位置发生变化的情况下,该方法的平均定位误差约为4.57%,定位精度高于95%。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 击穿点定位 声成像 可控响应功率 波束形成 相位变换 鲁棒性 传感器阵列
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SRP-PHAT的改进算法综述 被引量:2
10
作者 袁晓坤 才德 +2 位作者 邓甲昊 栗苹 敬明旻 《电声技术》 2012年第10期53-55,62,共4页
最大可控响应功率波束形成法(SRP-PHAT)是当前传声器阵列声源定位主流方法之一。针对该算法计算量庞大,不能进行实时声源定位的问题,对基于随机搜索的空间收缩快速算法(SRC)、由粗到精空间收缩快速算法(CFRC)、随机粒子滤波快速算法(SPF... 最大可控响应功率波束形成法(SRP-PHAT)是当前传声器阵列声源定位主流方法之一。针对该算法计算量庞大,不能进行实时声源定位的问题,对基于随机搜索的空间收缩快速算法(SRC)、由粗到精空间收缩快速算法(CFRC)、随机粒子滤波快速算法(SPF)等进行了分析、比较,总结了当前SRP-PHAT的改进方法。 展开更多
关键词 最大可控响应功率波束形成法 声源定位 传声器阵列 搜索算
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基于SRP和GA的声源定位方法 被引量:5
11
作者 王志峰 冯杰 +2 位作者 蒋灏 刘德铸 周进宝 《电声技术》 2013年第10期36-40,共5页
目前在枪声的定位系统中,大多采用到达时间差(DTOA)的方法对声源方向进行估计,这种方法没有用到阵列整体的优势,缺乏稳健性。而基于可控响应功率(SRP)的波束形成技术,具有较强的稳健性、抗噪性,以及具有一定的空域滤波性能,能够提高信... 目前在枪声的定位系统中,大多采用到达时间差(DTOA)的方法对声源方向进行估计,这种方法没有用到阵列整体的优势,缺乏稳健性。而基于可控响应功率(SRP)的波束形成技术,具有较强的稳健性、抗噪性,以及具有一定的空域滤波性能,能够提高信号的信噪比,增加探测距离。在确定声源位置时,一般采用最优化算法,最小二乘法容易陷入局部极值点,而基于自然选择法则的遗传算法(GA)模拟生物进化过程,具有并行计算的特点,是一种全局搜索算法,能够得到全局最优解。将基于可控响应功率的波束形成技术和遗传法算法应用于枪声定位系统中,并通过实际的试验数据对此方法进行了验证,从结果来看具有较高的精度。 展开更多
关键词 声源定位 可控响应功率 波束形成 遗传算
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基于图像处理器的传声器阵列实时声成像方法 被引量:2
12
作者 余立志 杨亦春 +2 位作者 滕鹏晓 郑金华 易灵芝 《声学技术》 CSCD 2014年第4期367-371,共5页
为了解决传声器阵列用于声场分析时的精确且快速声成像的技术难题,提出了一种利用图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)的通用计算技术实现快速声成像算法。可控响应功率算法是广泛应用的一种声源定位算法,但计算量巨大,阻碍了它... 为了解决传声器阵列用于声场分析时的精确且快速声成像的技术难题,提出了一种利用图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)的通用计算技术实现快速声成像算法。可控响应功率算法是广泛应用的一种声源定位算法,但计算量巨大,阻碍了它在实际场合中的应用。通过将可控响应功率算法进行任务分解及线程映射,实现了利用计算统一设备架构实现的基于GPU的可控响应功率声源成像定位算法,在特定阵元通道数和信号长度情况下,与基于CPU的声源定位计算方法相比,综合计算效率提高了约20倍,并将其成功地应用于平面螺旋阵的声成像应用中,实现了实时声成像定位。 展开更多
关键词 波束形成 可控响应功率 图像处理器 计算统一设备架构 并行计算
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基于SRP-PHAT的实时声源定位算法设计与实现
13
作者 刘生 《软件导刊》 2021年第7期111-115,共5页
如今嵌入式ARM芯片在智能设备中的应用越来越广,在智能语音交互产品中,基于通用ARM平台实现声源定位功能有着广泛需求。相比传统专用语音处理芯片,使用ARM芯片可提高产品的集成度并降低成本。基于相位变换加权可控响应功率(SRP-PHAT)的... 如今嵌入式ARM芯片在智能设备中的应用越来越广,在智能语音交互产品中,基于通用ARM平台实现声源定位功能有着广泛需求。相比传统专用语音处理芯片,使用ARM芯片可提高产品的集成度并降低成本。基于相位变换加权可控响应功率(SRP-PHAT)的声源定位算法,提出一种可应用于嵌入式平台的工程实现方法,并基于Python及C++语言对该算法进行设计与实现。实验结果表明,在0~8000Hz频段范围对语音信号进行处理能将误差范围控制在±14°以内,并将在嵌入式平台处理耗时控持在200ms以内。该算法在准确性及实时性上能够满足嵌入式平台对声源定位功能的需求,可应用于嵌入式ARM平台。 展开更多
关键词 音源定位 可控响应功率 波束形成 嵌入式 机器人
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基于频控阵雷达的一种最差环境下干扰抑制
14
作者 陶馨珂 廖艳苹 《应用科技》 CAS 2024年第5期228-234,共7页
为了解决频控阵雷达的距离与角度耦合特性,形成能量聚集的点状波束,并且提高频控阵雷达的抗干扰能力,需要考虑到自适应波束形成技术。为此,在频控阵雷达接收模型基础上,推导最小方差无失真响应(minimum variance distortionless respons... 为了解决频控阵雷达的距离与角度耦合特性,形成能量聚集的点状波束,并且提高频控阵雷达的抗干扰能力,需要考虑到自适应波束形成技术。为此,在频控阵雷达接收模型基础上,推导最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)波束形成算法,形成点波束能量聚集效果,在干扰抑制的基础上,针对旁瓣较高的问题,提出一种最差性能优化算法(worst-case performance optimization,WCP)的凸优化改进方法,形成点波束的同时降低旁瓣能量并且进行干扰抑制。区别于传统频偏优化的点波束形成方法与MVDR算法,通过在角度维度与距离维度上的独立分析发现,改进的方法可以在角度维与距离维降低旁瓣能量,干扰抑制效果更好。将该算法分别在均匀线阵和圆形频控阵中应用,圆形阵列增加了一个俯仰角维度,更适用于工程实际应用。 展开更多
关键词 波束形成 最小方差无失真响应 凸优化 干扰抑制 圆形阵列 最差性能优化算 自适应波束
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《雷达与对抗》总目次(2007)
15
《雷达与对抗》 2007年第4期I0001-I0004,共4页
关键词 雷达 传感器 间歇采样转发干扰 波束形成 反辐射导弹 反雷达导弹 诱偏 ECCM DRFM 稳定转台 雷达机柜 功率分配/合成器 自动测试系统 编码信号 软件可靠性工程 行波管 微波管 锡祥 目次
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