基于DFT插值的线性约束最小方差宽带自适应阵列

本文提出一种具有频率不变波束图的线性约束最小方差宽带自适应算法。首先给出了具有频率不变波束图的连续线阵的灵敏度函数与离散线列阵加权系数之间的关系,然后给出了使用DFT插值法求解各子带阵列权系数的方法,最后将DFT插值法应用于线性约束最小方差宽带自适应阵列。理论分析及仿真结果表明,该算法可以在实现最小方差波束形成的同时保持波束图基本不随频率变化,且该方法可以降低宽带自适应阵列的运算量。

一种自适应调零阵的LCMV算法

详细推导了基于功率倒置阵列的线性约束最小方差(LCMV)算法及其递推公式,避免了矩阵求逆的复杂运算。然后在Matlab环境里构建了仿真模型来模拟实际的接收环境和复现阵列接收到的信号,对均匀线阵和圆阵都做了仿真,并得到了相应的阵列波束图,为自适应天线的实用设计提供了参考和依据。仿真结果表明:该算法收敛速度快、易于实现,利用LCMV算法作为自适应算法的功率倒置阵列抗干扰方案适合在强干扰的环境下工作,干扰越强,其对应的零陷越深。

基于改良MUSIC和ADL-LCMV的自适应波束形成算法

针对相控阵天线系统常用方法中存在的对相干信源估计效果不好、波束形成受信噪比(SNR)影响较大的问题,提出基于改良多信号分类(MUSIC)和可自适应对角加载的线性约束最小方差(ADL-LCMV)的自适应波束形成算法。该算法首先对阵列接收数据进行共轭重排、构造增广矩阵,进而构造新的特征子空间,进行波达方向的估计,然后在LCMV算法的基础上引入自适应对角加载,形成波束。仿真结果表明:改良MUSIC算法能有效识别来波信号的方向,对相干信号的识别效果较好,优于空间平滑算法;ADL-LCMV算法在形成波束时能有效克服高信噪比下小特征值扰动带来的不良影响。

基于子空间投影的功率倒置卫星导航抗干扰算法

基于线性约束最小方差准则的功率倒置算法用于干扰抑制领域中,在干扰来向上形成的零陷开口较宽,且当强弱干扰共存的时候,算法在弱干扰来向上引入的零陷深度较浅。通过研究及推导功率倒置算法的数学原理,将观测信号的协方差矩阵进行分解,得到相互正交的干扰子空间和噪声子空间,发现上述问题存在的原因是算法含有干扰空间的加权和。基于此,本文通过引入子空间投影方法,避免干扰子空间对算法的影响。通过仿真证明,本文算法可以在弱干扰方向形成较深的零陷,从而有效的改善算法的抗干扰能力。

发射自适应置零数字多波束形成算法研究

针对传统多波束形成不能有效抑制干扰信号的问题,研究了几种发射自适应置零数字多波束形成算法,包括线性约束最小方差算法、正交投影算法、导数约束加宽零陷算法等,同时对这些算法进行了仿真对比分析,发现每种波束形成算法各自的优缺点,针对实际工程应用中不同的情况,提出了对应的解决方案。

基于LCMV的两种干扰抑制算法对比分析

为了对比分析线性约束最小方差(LCMV)准则下的功率倒置(PI)算法和最小方差无失真响应(MVDR)算法的综合抗干扰性能,建立天线阵列接收信号模型。理论分析了LCMV准则以及PI和MVDR算法原理和特点。从对扩频信号捕获和信号载波相位的影响2个方面对比分析了2种抗干扰算法的性能,并利用Matlab对分析结果进行验证及进一步分析,得出MVDR算法抗干扰性能优于PI算法,对卫星导航领域的抗干扰的工程实践有一定的指导和借鉴意义。

一种应用于GPS抗干扰的改进LCMV算法

研究了一种基于LCMV算法的自适应波束形成算法。结合GPS卫星信号的特点将该算法应用于GPS接收机的抗干扰系统中。文中对该自适应算法进行了推导和Matlab仿真,并使之与LCMV算法的仿真效果作比较,结果表明,该算法能更好地抑制干扰、保留期望信号。

改进的LCMV算法在多波束形成中的应用

基于线性约束最小方差(LCMV)算法的自适应波束形成技术,得到的方向图能保证期望信号方向增益最大,非期望方向形成零陷。但实际应用中由于不可避免的存在阵元位置误差、阵元相位误差及指向误差等(统称为相位误差),使约束的导向矢量与真实期望信号的导向矢量不一致,从而影响系统的性能。改进的LCMV波束形成算法——基于迭代二阶锥的唯相位波束形成技术,通过改变移相器的相位,使各阵元输出信号相位一致,在多个方向上形成主波束,阵列输出功率最大。

抗干扰自适应天线阵波束形成零陷算法

针对传统的功率倒置算法应用在卫星信号接收时,不能在有用信号方向上形成主波束,不具有提高信噪比的功能,提出一种新的波束形成零陷算法,提高了该功能。通过软件仿真验证,结果表明提出的新算法克服了功率倒置算法在有用信号方向不能形成主波束的不足,不仅能在干扰方向形成更深的"零陷",而且具有更高的输出信噪比。

一种基于二阶锥规划的宽带波束形成算法

宽带线性约束最小方差（LCMV）是一种常用的宽带波束形成算法，但是当系统存在系统幅相差、信号来向偏差以及延迟补偿的量化误差时，算法性能恶化。针对上述问题，提出了一种稳健的宽带波束形成算法。文中的算法以宽带LCMV为基础，基于最坏性能优化准则，在阵列频域响应上附加一系列约束，并且转化成二阶锥规划形式，通过内点法求解出最优权值。该算法适用于数字波束形成中，对存在上述误差时具有较强的稳健性。计算机仿真验证了它的有效性与优越性。

改进粒子群优化算法自适应波束形成技术

本文研究了利用粒子群优化算法进行自适应方向图控制的综合方法,给出了自适应阵列处理的数学模型以及LCMV自适应波束形成器的数学表达,介绍了粒子群优化算法的基本思想和算法流程。结合粒子群优化算法和自适应方向图控制的相关知识,本文提出一种基于多虚拟干扰源的改进粒子群算法并将其应用于LCMV自适应波束形成器以提升其性能并进行自适应方向图控制。仿真结果表明,该方法可有效改善LCMV自适应波束形成方法在多重干扰情况下零陷生成效果不佳、低快拍下性能较差等缺点,改善输出信干噪比,并在加深零陷和降低旁瓣等方面效果显著。

低数据率与低阵元数时LCMV和LCEC波束形成算法研究

研究了低数据率与低阵元数条件下应用线性约束最小方差算法(LCMV)算法和线性约束特征干扰相消器(LCEC)算法的相控阵雷达系统对干扰抑制和旁瓣压低性能。建立了均匀线阵接收信号模型,给出了LCMV,LCEC两种算法的原理,用仿真方法讨论了不同数据率和阵元数时LCMV,LCEC算法不同到达方向上的干扰与旁瓣抑制性能。结果表明:与LCMV算法相比,高数据率、低阵元数时LCEC算法在两个相隔角度小于1个主波束宽带的干扰来波方向上形成的零陷更准确;低数据率、低阵元数时LCEC算法的角度分辨率更高;低数据率、高阵元数时LCEC算法的副瓣电平抑制能力更强,高阵元数时LCEC算法保持了静态方向图的特征。

采用LCMV算法的GPS自适应抗干扰天线的自由度研究

本文研究了自适应天线阵的单元数量对线性约束最小方差算法(LCMV)性能的影响．在仿真中以-160dBW的GPS卫星信号为有用信号，并在信号来向上增加约束条件．仿真结果表明，当天线单元数量等于约束条件个数加上出现的干扰个数时，便可以在保证信号增益的同时抑制干扰，而且出现的虚假零陷也不会很深．增加天线阵单元数量对抑制干扰并不会有很大改善。

新型高光谱图像快速实时目标检测与分类方法

针对逐像元处理的高光谱图像实时线性约束最小方差(LCMV)检测与分类算法计算量大、运行速度慢的问题,在LCMV检测与分类算法的基础上,提出了两种逐行的实时LCMV目标检测与分类算法。首先对LCMV算法进行了因果化,提出了逐行处理的实时因果LCMV(CR-LCMV)检测与分类算法,再利用Woodbury引理,推导出了逐行处理的实时递归因果LCMV(RCR-LCMV)检测与分类算法。实验结果表明:与LCMV检测与分类算法相比,两种新型实时算法均能在不影响检测精度的情况下实时地检测目标与对目标进行分类,且所需的数据存储空间大大降低;与逐像元处理的实时LCMV算法相比,两种新型实时算法可获得几乎与之相同的检测精度,计算复杂度大大降低,实时处理能力更强,算法在运行时间上具有明显的优越性。

修正的ISM频域宽带卫星波束成形

为了解决现有宽带卫星自适应波束成形存在相干信号源导致的波束成形复杂、频带信号信息无法充分使用、信源方位估计效果差等缺陷,本文提出了一种修正的非相干信号子空间方法(incoherent signal-subspace method,ISM)的频域宽带卫星波束成形算法。基于ISM算法,所提出的修正ISM算法运用修正多信号分类算法在子带对波束信号作谱估计改进,通过接收数据矩阵前向-后向空间平滑去相关处理,使其有效克服宽带信源相关性,获得了较好宽带波束成形效果。仿真结果表明:该算法可有效实现相关信号的宽带波束成形,并克服宽带干扰和自相关信号的波束成形等问题,从而取得了较高分辨率的优异性能。

一种改进的宽带波束形成方法

宽带信号具有目标回波携带的信息量大及混响背景相关性弱等特点,在声纳系统中应用越来越广泛。为了减小FIR滤波器的幅度和相位误差对宽带波束形成器性能的影响,采用线性约束最小方差自适应算法保证FIR数字滤波器的相位特性严格线性;采用基于幅度误差函数的代价因子自适应迭代算法使FIR数字滤波器通带内近似满足等纹波的幅度特性,达到FIR数字滤波器与设计指标要求最佳匹配的目的。对10阵元等间隔线阵的分析仿真结果表明该方法是有效的,并适用于其它阵型,对于声纳系统具有显著的应用价值。

基于MUSIC和LCMV的自适应波束形成系统

提出了在基于来波方向估计和自适应波束成形的相控阵天线系统中,用多重信号分类(MUSIC)算法实现来波方向估计,并使用线性约束最小方差(LCMV)的自适应算法控制天线的主瓣方向,实现对期望信号的跟踪,同时实现对干扰信号的零陷处理。仿真结果表明,MUSIC算法可以有效识别相控阵天线接收端的信号的入射方向,LCMV算法可以实现对有用信号的自适应跟踪和对干扰信号的抑制。

一种新的降秩广义旁瓣相消器

为了减少广义旁瓣相消器的计算量,提出了一种新的降秩广义旁瓣相消器,利用特征子空间构建阻塞矩阵,设计广义旁瓣相消器,比以往的降秩广义旁瓣相消器能够减少更多的计算量,仿真实验结果验证了该方法的有效性。

4G系统中波束赋形技术的研究

文章从4G系统对智能天线的要求入手,对波束赋型技术作了介绍,然后基于期望信号和干扰子空间,利用线性约束最小方差算法,通过仿真实现了在多个期望方向上的主瓣和在干扰方向上的零点,充分体现了该算法在干扰的抑制效果和运行时间上相对于基于噪声和干扰子空间算法的优势。

基于行星际闪烁望远镜的数字波束合成技术研究

对于拟建设的子午工程二期中的明安图行星际闪烁望远镜,数字波束合成技术是其中一项关键技术.针对现有数字波束合成算法无法满足行星际闪烁望远镜的应用需求,对现有的数字波束合成算法进行改进和优化,提出了一种适应于明安图行星际闪烁望远镜的波束合成算法.仿真结果显示,该算法能够很好地满足行星际闪烁望远镜的需求.同时,在单个波束的基础上,也提出了多波束合成的算法,并进行了算法的仿真.