自適應(yīng)陣列天線跟蹤和抗干擾算法研究.pdf

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

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。為了對研究條件進行約束，本文還對信源信號進行了建模。對信號的相干和相關(guān)概念進行了闡述，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，最終實現(xiàn)了圓陣中相干信源DOA估計。

3、>　　4.為了對干擾信號進行有效地抑制并增強期望信號，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，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。在此基礎(chǔ)上，本文提出了變步長的頻域自適應(yīng)算法，進一步提升了算法的性能。
　　5.為了對高鐵列車實現(xiàn)跟蹤和對干擾實現(xiàn)抑制，本文對高鐵列車在平流層通信平臺的覆蓋下的運動進行了建模分析。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