子空間不確定集合條件下的魯棒波束形成算法研究.pdf

1、自適應波束形成是陣列信號處理領域研究最多的課題之一，它廣泛的應用于通信、雷達、地震勘探、醫(yī)學成像等領域。由于導向矢量誤差、協(xié)方差矩陣估計誤差等誤差的影響，會導致自適應波束形成器性能的下降。因此，研究自適應波束形成的魯棒性顯得十分必要。
　　本論文主要是研究了魯棒波束形成算法，提出了兩種新的方法：第一種是針對基于干擾子空間是已知的匹配方向波束形成（MDB with known IS）和基于廣義旁瓣消除器的多秩最小方差無失真波束形成（

2、Multirank MVDR）中存在的不足提出了一種新的方法；第二種是基于子空間不確定集合提出了一種新的方法，最后通過仿真驗證了這兩種方法都能夠提高輸出信干噪比。主要的研究內(nèi)容如下：
　　（1）介紹了波束形成技術的陣列模型及相關的一些基本知識，然后介紹了實際導向矢量與理想導向矢量不一致時對波束形成性能的影響，最后介紹了幾種經(jīng)典的魯棒波束形成算法，并對它們各自的特點進行了分析。
　　（2）介紹了期望信號基于子空間的三種信號模型

3、，然后介紹了這三種信號模型在雷達、聲吶和無線通信中的應用，最后介紹了期望信號導向矢量的求解。
　?。?）介紹了線性子空間 H的構造，指出了MDB with known IS要求干擾子空間是先驗的和 Multirank MVDR要求干擾信號對誤差協(xié)方差矩陣的影響可以忽略的不足，針對這些問題本論文提出了一種新的方法（不需要利用干擾子空間），最后進行了仿真，并對結果進行了詳細的分析。從仿真結果我們可以看出本文方法具有與MDB with

4、known IS相同的性能，并且在干擾信號的DOA接近期望信號的DOA的情況下本文方法的性能優(yōu)于Multirank MVDR的性能。
　?。?）基于子空間不確定集合提出了一種新的方法，其思想是：在信號子空間估計不理想的情況下，在傳統(tǒng)信號子空間估計的方法上強加了一個約束條件即信號子空間和期望信號的導向矢量所在的先驗空間存在交集。這個問題就可以簡化為兩個反復迭代的子問題，而且這兩個子問題都存在閉合解。最后進行了仿真，并對結果進行了詳細