穩(wěn)健的自適應(yīng)波束形成技術(shù)研究.pdf

1、目前，陣列信號處理為信號處理領(lǐng)域之中的一個極為重要的分支。雷達(dá)是天線陣列最先得到應(yīng)用的一個領(lǐng)域，隨著陣列信號處理的發(fā)展不斷壯大，通信、地震勘探、聲納、機(jī)電測量、生物醫(yī)學(xué)等各種領(lǐng)域到處都可見到它的身影。自適應(yīng)波束形成技術(shù)能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化自動的調(diào)整波束形成的權(quán)矢量以使波束方向圖的主瓣對準(zhǔn)期望信號的入射方向，同時在干擾方向形成零陷以抑制掉干擾信號。與普通的波束形成技術(shù)相比較，自適應(yīng)波束形成算法具有很好的分辨率以及非常強(qiáng)的干擾抑制能力。但

2、是，其對陣列模型的誤差卻表現(xiàn)的非常敏感，微小的模型失配就有可能致使自適應(yīng)波束形成器的性能急劇下降。因此，如何提高自適應(yīng)波束形成技術(shù)的穩(wěn)健性成了廣大科研工作者的研究焦點。本文首先簡要介紹了陣列信號處理和波束形成技術(shù)的有關(guān)理論研究。接著，針對特征空間計算的復(fù)雜度和零陷加深問題，提出了兩種穩(wěn)健的自適應(yīng)波束形成算法，以改善特征空間算法的復(fù)雜和零陷加深問題。
　　 1、基于特征空間的波束形成算法對于陣列導(dǎo)向矢量的誤差具有非常好的穩(wěn)健性能。

3、然而，它也存在很多問題：首先，該方法需要計算信號子空間，也就是說首先需要進(jìn)行特征分解并且預(yù)先驗估計出信源數(shù)目，計算量很大。其次，由于干擾的存在，當(dāng)我們利用有限的采樣數(shù)據(jù)估計陣列的協(xié)方差矩陣的時候，會存在很大的誤差，因此而導(dǎo)致計算得到的信號子空間與真實的信號子空間存在很大的差異。為了克服上述這些缺點，本文提出了一種簡化特征空間的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法。本方法的有效性經(jīng)過了大量的計算機(jī)仿真實驗驗證，具有一定的理論意義和實際的應(yīng)用價值。

4、>　　 2、干擾源信號起伏時，自適應(yīng)波束形成的性能受到影響。自適應(yīng)波束形成算法可以根據(jù)干擾信號的位置自動地調(diào)整波束方向圖，使波束方向圖在干擾位置形成零陷，從而減弱干擾信號在系統(tǒng)中的響應(yīng)。對于那些入射方向和強(qiáng)度保持一定的干擾信號，自適應(yīng)波束形成技術(shù)能夠比較好的抑制其通過。然而，自適應(yīng)波束形成的權(quán)矢量是通過對前一段時間的采樣數(shù)據(jù)估計得來的，當(dāng)干擾源的信號強(qiáng)度起伏的時候，自適應(yīng)波束形成技術(shù)不能有效的抑制干擾信號。因此，本文從波束方向圖的零陷