本文關鍵詞：數字陣雷達穩(wěn)健抗干擾算法研究

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【摘要】：數字波束形成技術是陣列信號處理中的關鍵技術之一,在數字陣雷達當中常被用作抗干擾算法。在實際應用中,由于導向矢量失配、期望信號功率過強等情況的出現,導致了波束形成器性能的嚴重衰退。因此,穩(wěn)健的自適應波束形成算法成為了相關領域國內外研究人員所研究的重點。本文的主要研究內容是分析了MVDR算法在期望信號導向矢量存在失配時的性能,并分別研究了基于期望信號導向矢量估計的穩(wěn)健波束形成算法和基于協方差矩陣重構的穩(wěn)健波束形成方法。本文具體研究工作如下:首先,介紹了陣列信號處理的基本模型。這是研究自適應波束形成算法的基礎。并給出了陣列波束圖、輸出信噪比等這些衡量波束形成算法性能常用指標。之后研究了幾種常見的穩(wěn)健波束形成算法,并通過仿真實驗對它們進行了比較。然后,在有限快拍數下當期望信號導向矢量存在誤差時就期望信號功率對MVDR算法的性能影響進行了分析。通過將導向矢量失配量帶入到MVDR算法的權向量中,得到有限快拍數下權向量的另一種表示�；谶@種新的權向量表達式,對期望信號功率等對MVDR算法在期望信號導向矢量存在誤差時的性能影響進行了深入的分析。最后通過仿真實驗將理論分析的結果與仿真結果進行對比,以驗證理論分析的正確性。隨后,研究了幾種近幾年國內外學者提出的基于導向矢量估計的穩(wěn)健自適應波束形成算法。這些方法都是在期望信號來波方向存在失配時,利用已知的期望信號所在范圍這一信息來估計出真實的導向矢量。仿真結果表明這些方法在一定程度上具有穩(wěn)健性,但是基本上沒有一種方法不受期望信號功率制約。即有些方法只適用于期望信號功率不是很強時,而有些方法只適用于期望信號功率大于干擾信號功率時。最后,針對現有穩(wěn)健方法受期望信號功率制約這一問題,先是研究了兩種基于干擾加噪聲協方差矩陣重構的穩(wěn)健自適應波束形成算法。它們通過重構干擾加噪聲協方差矩陣的方式以解決期望信號功率過強時波束形成器的穩(wěn)健性問題。隨后,針對這兩種方法存在的問題,研究了一種基于協方差矩陣稀疏重構和導向矢量估計的改進穩(wěn)健波束形成方法。仿真實驗表明這種方法在導向矢量存在失配以及期望信號功率較強時仍然具有良好的性能。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN958

【參考文獻】

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1 謝菊蘭;李昕亞;李會勇;王旭;;基于協方差矩陣重構和導向矢量估計的穩(wěn)健自適應波束形成[J];電波科學學報;2016年02期

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本文編號：1285610