陣列天線自適應(yīng)波束形成算法研究.pdf

1、陣列信號(hào)處理是信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，它的應(yīng)用涉及雷達(dá)、聲納、通信、地震勘測(cè)、機(jī)電測(cè)量、射電天文以及醫(yī)學(xué)診斷等多種國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事應(yīng)用領(lǐng)域。陣列天線自適應(yīng)波束形成算法是陣列信號(hào)處理的一個(gè)重要研究方向，其目的是有效地抑制干擾信號(hào)而保留期望信號(hào)，從而使天線陣列的輸出信號(hào)干擾噪聲比達(dá)到最大。 本文主要研究了兩類(lèi)陣列天線自適應(yīng)波束形成算法。一類(lèi)為基于參考信號(hào)的自適應(yīng)波束形成算法，另一類(lèi)為基于波達(dá)角估計(jì)的波束形成算法。在介紹第一類(lèi)波束形

2、成算法時(shí)，首先介紹了LMS算法和RLS算法，然后針對(duì)這兩種算法，各提出了一種改進(jìn)算法——基于Turbo譯碼器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的LMS算法(提高了原算法的收斂速度)和一種基于實(shí)值調(diào)制的改進(jìn)的RLS算法(降低了原算法的計(jì)算復(fù)雜度)。 基于波達(dá)角估計(jì)的波束形成算法是近幾年的研究熱點(diǎn)。本文在介紹SCB(Standard Capon Beamforming，標(biāo)準(zhǔn)Capon波束形成)算法和DL(Diagonal Loading，對(duì)角加載)算法等已

3、有算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)用實(shí)際，提出了兩種穩(wěn)健的波束形成算法——一種基于最小橫模誤差準(zhǔn)則的對(duì)角加載波束形成算法和一種穩(wěn)健的DOA-波束形成聯(lián)合算法。前一種算法根據(jù)最小恒模誤差準(zhǔn)則給出了求解加權(quán)矢量的新的代價(jià)函數(shù)，并使用直接搜索法計(jì)算對(duì)角加載值的最優(yōu)解。但是，直接搜索法運(yùn)算復(fù)雜度很高，所以文中提出了一種基于高斯分布的直接搜索法，大大降低了原搜索方法的復(fù)雜度。DOA-波束形成聯(lián)合算法是在天線陣的陣列流型估計(jì)不準(zhǔn)確時(shí)具有穩(wěn)健性，并且DOA估計(jì)性