自適應(yīng)陣列天線跟蹤和抗干擾算法研究.pdf

1、列車運(yùn)動(dòng)的高速性制約著高速鐵路移動(dòng)通信的發(fā)展。本文利用平流層通信平臺(tái)來解決高鐵移動(dòng)通信中的小區(qū)快速切換問題，通過使用自適應(yīng)陣列天線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤，著重研究了存在相干信源時(shí)的目標(biāo)識(shí)別及利用自適應(yīng)算法來抑制干擾信號(hào)。主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　1.從高鐵移動(dòng)通信的重要性和需求出發(fā)，對(duì)其存在的問題以及當(dāng)前的解決方法進(jìn)行了研究，本文提出了利用平流層通信平臺(tái)作為高鐵移動(dòng)通信中繼的設(shè)想，利用陣列天線來跟蹤快速運(yùn)動(dòng)的列車。
　

2、　2.為了選擇合適的天線陣列類型，本文研究并比較了不同的陣列天線模型，并最終選擇了均勻圓陣列作為平流層跟蹤天線。為了對(duì)研究條件進(jìn)行約束，本文還對(duì)信源信號(hào)進(jìn)行了建模。對(duì)信號(hào)的相干和相關(guān)概念進(jìn)行了闡述，為下文的抗相干研究打下基礎(chǔ)。
　　3.為了克服經(jīng)典的DOA估計(jì)算法在抗相干方面的局限性，本文采用了具有抗相干特性的空間平滑算法。為解決空間平滑算法不適用圓陣的問題，本文提出了虛擬線陣的變換方法，最終實(shí)現(xiàn)了圓陣中相干信源DOA估計(jì)。

3、>　　4.為了對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行有效地抑制并增強(qiáng)期望信號(hào)，本文研究了常用的波束形成算法和自適應(yīng)波束形成算法；同時(shí)，本文采用變換域的方法以優(yōu)化算法性能，不僅加快了算法的收斂速度，算法的抗相干性也得到了加強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上，本文提出了變步長(zhǎng)的頻域自適應(yīng)算法，進(jìn)一步提升了算法的性能。
　　5.為了對(duì)高鐵列車實(shí)現(xiàn)跟蹤和對(duì)干擾實(shí)現(xiàn)抑制，本文對(duì)高鐵列車在平流層通信平臺(tái)的覆蓋下的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了建模分析。在此基礎(chǔ)上研究了兩種跟蹤和抗干擾的方案，即基于DOA估