發(fā)布時間：2017-04-19 14:07

  本文關鍵詞：基于陣列信號處理的自適應波束形成技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：陣列信號處理是信號處理的一個關鍵部分。當代戰(zhàn)場上,雷達系統(tǒng)正面臨著十分復雜的應用環(huán)境,因此,對雷達的作用效果也提出了越來越多的要求。雷達信號處理的要求不僅是實時性,更要求其具有抗干擾、抗輻射等特性,陣列信號處理因其具有諸多優(yōu)秀的特性而在雷達領域得到廣泛應用。自適應數(shù)字波束形成(ADBF)技術能夠充分利用陣列天線接收到的信息,通過一定準則約束下的自適應加權運算,形成特定指向的波束,并同時進行抑制干擾、去除噪聲和波束掃描等操作。而ADBF算法是ADBF技術使用的關鍵,本文圍繞陣列信號處理中兩個主要組成部分之一的自適應數(shù)字波束形成技術展開研究,旨在從降低誤差,增加算法穩(wěn)健性和提高收斂速度三個方面對該技術算法進行優(yōu)化,令ADBF技術能更好地運用在系統(tǒng)實踐中。論文的主要研究工作:1.對陣列信號處理中陣列信號模型在時域和空域的不同表達形式進行分析,在此基礎上羅列了陣列天線應用于不同情況下的三種統(tǒng)計模型,并簡要說明三種模型性能及適用范圍。選取陣列協(xié)方差矩陣和信源數(shù)估計兩個有關陣列信號處理的數(shù)學知識作重點分析。2.基于波束形成技術希望達到的效果,選擇數(shù)字方式進行波束形成,并對數(shù)字波束形成(DBF)的最佳權矢量作詳細討論。ADBF技術結合了自適應信號處理和空域濾波處理,根據(jù)不同的已知條件和濾波效果需求,給出了自適應波束形成的三種最優(yōu)化準則。通過對三種準則作仿真發(fā)現(xiàn),雖然三種最優(yōu)準則在不同條件下得到的加權表達式不同,但在理想情況下求出的加權值都相同,都為最優(yōu)解,因此在系統(tǒng)應用中可根據(jù)環(huán)境的變化選擇最適合的加權準則。3.對ADBF技術組成部份之一的波束形成器原理作出詳細說明。在對比傳統(tǒng)概念下濾波和自適應概念下濾波的基本工作流程,以及濾波性能后,分別給出參考不同最優(yōu)準則下的兩種自適應濾波器,稱為維納(Wiener)濾波器和凱彭(Capon)濾波器。最后,結合權矢量更新的自適應方法,對最小均方誤差(LMS)算法實現(xiàn)流程和收斂性作出詳細分析,在完成算法仿真并作性能分析后與遞推最小二乘(RLS)算法的作用效果進行對比。
【關鍵詞】：陣列信號處理 數(shù)字波束形成 維納濾波器 最小均方誤差算法
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景及意義15-17
• 1.2 研究動態(tài)和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.3 研究思路與主要研究內(nèi)容18-21
• 第二章 陣列信號處理基礎21-37
• 2.1 陣列信號模型21-26
• 2.1.1 窄帶信號時域表示21-24
• 2.1.2 窄帶信號空域表示24-25
• 2.1.3 天線陣模型25-26
• 2.2 陣列天線統(tǒng)計模型26-33
• 2.2.1 均勻線陣26-30
• 2.2.2 平面陣列30-32
• 2.2.3 均勻圓陣32-33
• 2.3 陣列信號處理數(shù)學基礎33-35
• 2.3.1 陣列協(xié)方差矩陣33-34
• 2.3.2 信源數(shù)估計34-35
• 2.4 本章小結35-37
• 第三章 波束形成技術37-57
• 3.1 數(shù)字波束形成技術37-43
• 3.1.1 波束形成基礎37-39
• 3.1.2 數(shù)字波束形成原理39-42
• 3.1.3 波束形成最佳權矢量42-43
• 3.2 自適應波束形成技術43-46
• 3.2.1 自適應信號處理44-45
• 3.2.2 空域濾波處理45-46
• 3.3 最佳權矢量準則46-51
• 3.3.1 MMSE準則46-49
• 3.3.2 LCMV準則49-50
• 3.3.3 MSNR準則50-51
• 3.4 仿真及性能分析51-55
• 3.4.1 波束形成仿真51-53
• 3.4.2 最佳權矢量準則仿真53-55
• 3.5 本章小結55-57
• 第四章 自適應數(shù)字波束形成算法57-73
• 4.1 自適應波束形成器57-61
• 4.1.1 波束形成器基礎57-59
• 4.1.2 Wiener濾波器59-60
• 4.1.3 Capon濾波器60-61
• 4.2 權矢量更新的自適應算法61-64
• 4.2.1 自適應算法基礎61-62
• 4.2.2 LMS算法62-63
• 4.2.3 RLS算法63-64
• 4.3 LMS算法分析64-68
• 4.3.1 最陡下降算法64-67
• 4.3.2 LMS濾波67-68
• 4.3.3 LMS收斂性68
• 4.4 算法仿真及性能分析68-71
• 4.5 本章小結71-73
• 第五章 總結與展望73-75
• 5.1 研究結論73
• 5.2 研究展望73-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-81
• 作者簡介81-82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 聶曉鴻;王建;陳建軍;;基于LMS的自適應數(shù)字波束形成的FPGA實現(xiàn)[J];南京信息工程大學學報(自然科學版);2013年03期

  本文關鍵詞：基于陣列信號處理的自適應波束形成技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：316431