穩(wěn)健的寬帶數(shù)字波束形成算法研究.pdf

1、波束形成作為陣列信號處理的關鍵技術之一，被廣泛應用于雷達、通信等方面。而寬帶波束形成因具有較高距離分辨率和測距精度等優(yōu)點，正受到越來越多的關注，并成為當前研究的熱點。但在實際應用中，陣列系統(tǒng)中往往存在諸如隨機誤差、觀測方向的失配等問題，這些問題會嚴重影響波束形成器的性能。因此研究具有穩(wěn)健性的寬帶波束形成算法對工程實現(xiàn)具有十分重要的意義。
　　本文主要基于波束形成的時域模型，討論了寬帶波束形成在方向失配和運動干擾情況下的穩(wěn)健性。主要

2、完成的工作包括：
　　1、系統(tǒng)地研究了寬帶波束形成的基本理論，并簡單介紹了寬帶波束形成的頻域處理算法和時域處理算法。頻域處理中，主要研究了基于直線陣的非相關子空間(ISM)算法。而時域處理中，則著重介紹基于直線陣的寬帶多線性約束最小均方(LCMV)算法和幾種角加載算法。最后對這幾種算法的功能做了比較分析。
　　2、基于寬帶波束形成的時域模型，提出并探討了兩種穩(wěn)健的寬帶數(shù)字波束形成算法。第一種方法利用最陡下降法，并根據(jù)多頻點約

3、束下導向矢量的不確定范圍，推導出真實的導向矢量。同時結合角加載協(xié)方差矩陣，求解最優(yōu)加權值。第二種方法利用頻率不變約束因子將多頻點變?yōu)閰⒖碱l點約束來求解最優(yōu)角加載量，來推導出真實的導向矢量。仿真結果驗證所提算法對角度誤差具有一定的穩(wěn)健性。
　　3、針對某些干擾運動的情況下，干擾入射方向變化的問題，提出了一種基于二階錐的抗運動干擾和失配誤差寬帶波束形成算法。這種方法首先修正干擾協(xié)方差矩陣，并引入零陷加寬技術，然后利用導向矢量誤差的正交