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波束自适应数字波束形成技术

收藏本文 2024-02-07 点赞:4891 浏览:15936 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:自适应波束形成技术是阵列信号处理的主要分支之一,可广泛运用于雷达、声纳、通讯、地震监测、地质勘探、导航、医学成像等多种军事和国民经济运用领域。在论述上自适应波束形成算法具有很好的性能,但在实际运用中受到很多因素的影响和制约,本论文针对阵列误差对系统性能的影响、自适应的降秩处理和宽带波束形成等关键技术进行了探讨与浅析。探讨了阵列信号处理的基本论述,包括窄带信号的阵列模型,自适应波束形成的基本准则和算法,误差对系统性能的影响,并对其中的几种稳健波束形成算法进行了论述浅析和性能比较。浅析了广义旁瓣相消器(GSC)的基本结构,给出了几种常见阻塞矩阵的构造策略,仿真浅析和比较了不同阻塞矩阵对GSC性能的影响。探讨了基于GSC框架下的降秩自适应阵列处理算法,主分量法、交叉谱法、降秩多级维纳滤波器,对三种算法的性能进行了仿真,验证了这些策略在保证系统性能的同时,可以较大程度地降低算法的运算量和复杂度。探讨了宽带数字波束形成频域处理算法,先将接收信号做FFT变换到频域,在频域上进行波束形成,主要有非相干处理策略(I)和相干处理策略(C)两类。在线阵和面阵的情况下,仿真了宽带信号波束形成算法的有效性。关键词:自适应波束形成论文广义旁瓣相消器论文降秩变换论文宽带波束形成论文

    摘要3-4

    Abstract4-7

    第一章 绪论7-11

    1.1 探讨背景及其作用7-8

    1.2 探讨历史与近况8-9

    1.3 本论文的内容安排9-11

    第二章 数字波束形成技术11-27

    2.1 引言11

    2.2 窄带信号及阵列模型11-14

    2.3 自适应波束形成技术14-18

    2.3.1 自适应波束形成基本原理14-15

    2.3.2 自适应波束形成算法准则15-16

    2.3.3 影响自适应波束形成性能的因素浅析16-18

    2.4 稳健的自适应波束形成技术18-25

    2.4.1 稳健的波束形成算法18-23

    2.4.2 计算机仿真浅析23-25

    2.5 本章小结25-27

    第三章 广义旁瓣相消波束形成器27-43

    3.1 广义旁瓣相消器的基本原理27-30

    3.1.1 最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器27-28

    3.1.2 广义旁瓣相消器28-30

    3.2 广义旁瓣相消器中阻塞矩阵的构造30-33

    3.2.1 阻塞矩阵的构造30-32

    3.2.2 不同阻塞矩阵对 GSC 性能的影响32-33

    3.3 基于 GSC 框架的降秩变换自适应滤波算法33-41

    3.3.1 GSC 框架基于特点分解的降秩变换矩阵35-36

    3.3.2 降秩多级维纳滤波器(RR-MWF)36-37

    3.3.3 计算机仿真浅析37-41

    3.4 本章小结41-43

    第四章 宽带平面阵波束形成技术探讨43-57

    4.1 平面阵波束形成基本原理43-44

    4.2 宽带数字波束形成原理44-53

    4.2.1 宽带信号模型44-48

    4.2.2 非相干信号子空间 I 算法原理48

    4.2.3 相干信号子空间 C 算法48-51

    4.2.4 计算机仿真浅析51-53

    4.3 宽带平面阵波束形成53-55

    4.3.1 宽带 I 算法54-55

    4.3.2 宽带 RSS 算法55

    4.4 本章小结55-57

    第五章 总结与展望57-59

    5.1 总结57-58

    5.2 展望58-59

    致谢59-61

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