基于對角加載的自適應(yīng)波束形成算法研究.pdf

1、自適應(yīng)波束形成是陣列信號處理的一個主要方面，應(yīng)用于航空、航天、雷達和通信系統(tǒng)中，其實質(zhì)是通過自適應(yīng)的改變權(quán)矢量以達到增強期望信號、抑制干擾信號的目的；對角加載波束形成算法通過在采樣協(xié)方差矩陣上自適應(yīng)地注入白噪聲矩陣來提高自適應(yīng)波束形成算法的穩(wěn)健性。
　　針對HKB(Hoerl，Kennard，and Baldwin)算法中加載系數(shù)隨快拍數(shù)增加而引起輸出SINR性能下降的問題，本文提出了一種基于脊回歸技術(shù)的加權(quán)最小二乘對角加載波束形

2、成算法，該算法利用蒙特卡洛實驗統(tǒng)計得到的剩余矢量中各元素同分布且相關(guān)的先驗信息來設(shè)計剩余矢量的協(xié)方差矩陣，進而得到加權(quán)矩陣，用加權(quán)最小二乘理論估計脊參數(shù)(即加載系數(shù))。該算法充分利用了剩余矢量的先驗信息，通過加權(quán)矩陣對“色”的剩余矢量進行白化處理，因此優(yōu)于HK B算法中直接用最小二乘估計得到的加載系數(shù)，提高了輸出SINR性能。
　　本文主要圍繞自適應(yīng)波束形成和對角加載算法展開研究，首先介紹了常規(guī)Capon波束形成算法，研究了波束指

3、向誤差等對 Capo n波束形成造成的影響，即輸出SINR性能下降、波束畸變、旁瓣升高等問題；然后介紹了幾種對角加載波束形成算法，包括固定對角加載算法、基于廣義線性組合波束形成算法、基于脊回歸技術(shù)的對角加載算法和采用最差性能優(yōu)化的自適應(yīng)波束形成算法，對各種算法的優(yōu)缺點進行了詳細討論；最后，在HK B算法的基礎(chǔ)上，提出基于加權(quán)最小二乘的對角加載波束形成算法，仿真結(jié)果表明，相較于其他幾種算法，本文改進算法不僅提高了輸出SINR，且具有明顯的