穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法的研究.pdf

1、Capon波束形成算法，作為一種經(jīng)典的自適應(yīng)波束形成算法，其基于最大化信干噪比準(zhǔn)則，可以有效地保持期望信號并同時抑制干擾和噪聲。理論上，其假設(shè)導(dǎo)向矢量精確已知，并且快拍數(shù)據(jù)中不包含期望信號分量，然而在實際應(yīng)用環(huán)境中往往存在各種誤差因素，這些假設(shè)條件很難被滿足，因此波束形成器的性能將嚴(yán)重下降。本文針對這一問題來展開研究，本文的主要工作和創(chuàng)新包括有：
　　1.闡述了穩(wěn)健波束形成算法的研究背景及意義，并對其國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述

2、；
　　2.研究了自適應(yīng)波束形成器的陣列數(shù)據(jù)模型和基本原理，并針對MVDR波束形成器，從理論上推導(dǎo)分析了陣元位置誤差和陣列協(xié)方差矩陣誤差帶來的性能影響，以及研究了為了克服這些誤差因素的幾種經(jīng)典的穩(wěn)健波束形成算法，分析了其各自的優(yōu)缺點。
　　3.針對陣元間的互耦效應(yīng)，提出了一種基于互耦系數(shù)估計穩(wěn)健波束形成算法。該方法僅僅只需要知道陣列結(jié)構(gòu)信息，可以同時估計出了入射信號波達(dá)角和互耦系數(shù)，并給出了互耦系數(shù)向量的閉式解。仿真驗證了M

3、CCEB算法具在互耦條件下也具有很高的輸出SINR和陣列增益。
　　4.針對快拍數(shù)據(jù)中包含期望信號分量以及導(dǎo)向矢量失配的問題，在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種新的基于干擾加噪聲協(xié)方差重構(gòu)和導(dǎo)向矢量估計的穩(wěn)健波束形成算法。該算法先通過對空間功率譜采樣來重構(gòu)干擾加噪聲協(xié)方差矩陣，然后通過添加一個二次型約束來估計出期望信號導(dǎo)向矢量，進(jìn)而求解出最優(yōu)權(quán)值向量。該算法所需先驗信息少，僅僅只需知道陣列結(jié)構(gòu)和期望信號DOA區(qū)間，并且與其他干