检索结果-内蒙古大学图书馆

重庆大学学报 2022年第7期45卷 79-92页

作者：王子豪王安国冷文天津大学微电子学院天津30072 天津大学电气自动化与信息工程学院天津30072

针对传统波束形成算法在导向矢量失配和协方差矩阵误差情况下输出信干噪比下降严重的问题,提出了一种基于协方差矩阵重构和导向矢量优化的稳健自适应波束形成算法。该算法通过估计信号和干扰的功率及方向,重构干扰加噪声协方差矩阵,同... 详细信息

针对传统波束形成算法在导向矢量失配和协方差矩阵误差情况下输出信干噪比下降严重的问题,提出了一种基于协方差矩阵重构和导向矢量优化的稳健自适应波束形成算法。该算法通过估计信号和干扰的功率及方向,重构干扰加噪声协方差矩阵,同时结合投影和空域积分思想,对假定的导向矢量进行优化计算,使其接近真实的导向矢量。进而通过相关运算求得复数加权值实现波束形成。所提算法可以有效抑制干扰,提高输出信干噪比。在多种失配存在的情况下,所提算法也具有较好的性能。研究共进行了6个仿真实验,所提算法性能均优于所对比算法。所提算法在快拍数固定且存在导向矢量失配的情况下,相比于最差情况性能最优算法有约5dB的输出信干噪比提升。在信噪比固定且存在导向矢量失配的情况下,相比于对比算法均有4dB以上的性能提升。实验结果验证了所提算法的有效性。

关键词：波束形成协方差矩阵重构导向矢量优化正交投影矩阵分解

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基于ROOT-MUSIC的体积分Capon波束成形算法

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移动通信 2025年第4期49卷 121-126页

作者：胡登辉杨竞舟唐佳雨张暘李大鹏南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 中国电子科技集团网络通信研究院移动通信创新中心江苏南京210019

Capon波束成形算法在导向矢量失配以及接收信号的协方差矩阵出现误差时,算法性能会急剧下降。针对这一现象提出一种利用角度搜索结合体积分的算法。算法首先通过ROOT-MUSIC算法求得准确的信号来向,并将空间划分为信号区域以及干扰区域,... 详细信息

Capon波束成形算法在导向矢量失配以及接收信号的协方差矩阵出现误差时,算法性能会急剧下降。针对这一现象提出一种利用角度搜索结合体积分的算法。算法首先通过ROOT-MUSIC算法求得准确的信号来向,并将空间划分为信号区域以及干扰区域,对干扰导向矢量进行不确定集建模得到干扰加噪声协方差矩阵,最后,算法将名义期望导向矢量约束在信号区域的不确定集之上得到更加准确的导向矢量。仿真表明该算法能获得更高的输出信干噪比,并使用更少的快拍数达到稳定。

关键词： Capon波束形成协方差矩阵重构 MUSIC-ROOT 体积分导向矢量优化

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一种联合修正的稳健Capon波束形成算法

引用

无线电通信技术 2023年第5期49卷 971-978页

作者：唐佳雨杨竞舟胡登辉张暘李大鹏南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 中国电子科技集团新一代移动通信创新中心江苏南京210019

Capon波束形成算法在导向矢量失配与协方差矩阵中含有期望信号的情况下输出信号干扰噪声比(SINR)会大幅下降。针对这一现象,提出一种联合修正的稳健Capon波束形成算法。基于导向矢量与噪声空间的正交性,对估计的期望信号导向矢量进行修... 详细信息

Capon波束形成算法在导向矢量失配与协方差矩阵中含有期望信号的情况下输出信号干扰噪声比(SINR)会大幅下降。针对这一现象,提出一种联合修正的稳健Capon波束形成算法。基于导向矢量与噪声空间的正交性,对估计的期望信号导向矢量进行修正。再基于对残余噪声消除和对干扰功率的估计构造投影矩阵,消除接收信号中的期望信号,修正协方差矩阵。结果表明,该算法相较于其他算法有较高的输出信干噪比,对于导向矢量失配不敏感,具有较高的稳健性。

关键词： Capon波束形成导向矢量优化协方差矩阵重构空间投影残余噪声

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稳健波束形成算法的研究

稳健波束形成算法的研究

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作者：王子豪天津大学

学位级别：硕士

波束形成算法是阵列信号处理领域的重要研究内容,在雷达、声呐、目标探测、语音信号处理、医学成像、参数估计、太空无线电等领域应用广泛。传统的波束形成算法大多基于期望信号信息精确已知和训练数据中不包含期望信号,但是很多应用场... 详细信息

波束形成算法是阵列信号处理领域的重要研究内容,在雷达、声呐、目标探测、语音信号处理、医学成像、参数估计、太空无线电等领域应用广泛。传统的波束形成算法大多基于期望信号信息精确已知和训练数据中不包含期望信号,但是很多应用场景无法满足这些理想条件,因而传统波束形成算法的应用范围受到了限制。Capon波束形成器由于其良好的性能和灵活的表达形式而备受研究者关注。但是该波束形成器依赖于精确的实验数据和理想的实验环境。近些年来,很多基于Capon波束形成器的改进算法被陆续提出以改善波束形成器的稳健性和提高波束形成器的自适应性。本论文基于波束形成算法的理论研究,以Capon波束形成器为基础,提出了三种改进算法以改善传统波束形成器的性能。针对传统波束形成算法无法有效解决导向矢量误差的问题,本论文提出了一种基于导向矢量优化和对角加载相结合的波束形成算法。该方法通过余弦距离来确定与期望信号相关性最大的基向量,将其进行相关运算后作为修正的导向矢量,同时结合对角加载实现波束形成。对角加载的选择通过矩阵分解和求均值运算进行确定。所提算法能够很好地应对导向矢量失配等问题,计算复杂度相对较低,具有较好的自适应性和稳健性。仿真结果表明所提算法相比于很多改进的波束形成算法性能得到改善和提高。针对传统波束形成算法在低信噪比情况下容易出现子空间模糊的问题,本论文提出了一种导向矢量投影和协方差矩阵重构结合的波束形成算法。该算法将期望信号成分从协方差矩阵中去除,同时进行了导向矢量投影以应对导向矢量误差。所提算法相比于参考算法优势明显,针对各类失配也有一定的作用。针对传统对角加载算法对角加载量难以确定的问题,本论文提出了一种改进的对角加载算法,动态地选择加载量。通过数学运算,对协方差矩阵对角线进行不同的加载,实现了可变加载。所提算法易于理解,方便灵活。实验仿真验证其性能相比于传统对角加载有所提高。具有很好的工程应用前景。

关键词：波束形成 Capon波束形成器导向矢量优化对角加载投影算法

来源：评论

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