时域宽带矩阵空域滤波器设计方法

提出了一种基于FIR滤波器的时域宽带矩阵空域滤波器设计方法。首先,采用窄带矩阵空域滤波器优化设计方法,设计对应工作频带内各子带的恒定扇区响应空域滤波加权矩阵集。应用该矩阵集元素重构N个宽带基阵加权向量集,设计对应的N个恒定响应空域宽带FIR滤波器,进而构成时域宽带矩阵空域滤波器。该方法实现了对阵元接收宽带数据的时域矩阵空域预滤波,提高了系统的实时信号处理能力。计算机仿真和实验数据处理结果验证方法的有效性。

最小二乘与加权最小二乘空域矩阵滤波器设计

空域矩阵滤波器是一种新的信号处理技术,通过一个滤波矩阵与接收到的阵列数据相乘,可实现保留通带目标信号,抑制阻带干扰的目的。本文主要研究了最小二乘和加权最小二乘两类的空域矩阵滤波器。给出了空域滤波器设计基本原理,通过最优化问题得出了最优解。最小二乘空域矩阵滤波器是加权系数为1的加权加权最小二乘空域矩阵滤波器的特列。由加权最小二乘迭代仿真结果可以看出,迭代次数的增加使滤波器阻带响应极大值逐渐变小,可实现恒定阻带抑制效果,设计效率较高。

加权最小二乘恒定阻带响应空域矩阵滤波器设计方法

文章针对现有恒定阻带响应空域矩阵滤波器设计效率低,不适用于快速阵列数据处理要求的问题,提出在最小二乘空域矩阵滤波器设计基础上,采用对通带响应误差和阻带响应加权的方式,实现恒定阻带抑制型空域矩阵滤波器。仿真结果表明,文章采用的设计方法,可以产生接近于恒定阻带抑制效果的滤波器,设计效率较高。

强干扰下水下弱目标定位空域矩阵滤波技术

针对多传感器阵列的水声信号匹配场处理,提出了三种空域矩阵滤波器设计方法。通过建立三个最优化问题,分别实现了:阻带整体响应误差约束条件下的通带响应误差最小、通带整体响应误差约束条件下的阻带响应最小、通带整体响应误差和阻带整体响应误差加权和最小的滤波器响应效果,推导给出三个最优化问题的最优解。将所设计的空域矩阵滤波器用于仿真数据处理,使用常规Bartlett处理器和MV处理器,实现了在水面强干扰存在情况下的水下弱目标定位。

最小误差空域预滤波矩阵求解及误差分析

建立了空域矩阵滤波器设计最优化问题,利用两种方法给出该最优化问题的最优解。第一种方法是通过将最优化问题转化为以向量为未知数的另一个最优化问题,并求解稳定点,重排获得原问题的最优解。第二种方法是利用对原最优化问题求偏导数的方式,直接获得最优解。利用广义奇异值分解,给出了最优解的简化形式。通过仿真,给出了不同阵元数情况下,预滤波的响应效果,通过对比可知,与恒定阻带抑制滤波器相比,最小误差空域预滤波矩阵有更小的归一化响应误差。

基于扇区空域预滤波的方位估计新方法

提出了基于扇区空域预滤波的微弱信号目标方位估计新方法,通过对传感器阵列接收数据进行扇区空域预滤波,抑制扇区以外的干扰和噪声,获得扇区内源信号相关的阵元域数据。应用虚部MUSIC方法对空域预滤波后的阵元域数据进行方位扫描,获得扇区内非对称信号源的方位信息,提高了系统对低信噪比信号的处理能力。计算机仿真结果表明,扇区空域预滤波后的虚部MUSIC方法,能有效地检测和分辨出偏离对称中心的低信噪比信号。