復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)健波束形成算法研究.pdf

1、復(fù)雜電磁環(huán)境下的自適應(yīng)波束形成，其穩(wěn)健性是信號處理的一個關(guān)鍵問題。穩(wěn)健波束形成在近二十年來，一直是一個熱門的研究方向。本文主要研究了復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)健波束形成算法，首先本文分析了一些經(jīng)典的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法，例如對角加載、特征空間等算法，驗證并對其提出了改進(jìn)；同時研究了非圓信號的穩(wěn)健波束形成算法。
　　本文的主要工作為：
　　1、詳細(xì)列出了幾種波束形成的最優(yōu)準(zhǔn)則，并且分析了這幾種準(zhǔn)則的相同點、不同點、優(yōu)缺點以及它們之間

2、的相互關(guān)系；
　　2、研究了一些經(jīng)典的穩(wěn)健波束形成算法：如對角加載類算法、特征空間算法等。針對模約束算法、不確定集約束算法、最差性能最優(yōu)化算法，闡述了它們的原理并驗證了其性能；
　　3、研究了在特定的低快拍大陣元數(shù)條件下，凸組合、廣義線性組合算法的穩(wěn)健性。并且提出了基于伸縮銳化矩陣的線性組合算法，該算法在低快拍大陣元數(shù)條件下，特別是在陣元數(shù)大于快拍數(shù)的情況下，其它穩(wěn)健性算法幾乎已經(jīng)失效，而本算法依然具有很好的穩(wěn)健性；

3、　　4、研究了基于空域濾波思想的穩(wěn)健波束形成算法。如協(xié)方差矩陣重構(gòu)與雙層波束形成算法。從這兩種算法的研究中得出了一種新的思路：其實是因為采樣信號中包含期望信號才會導(dǎo)致波束穩(wěn)健性問題，那么可以通過去掉采樣信號中的期望信號來解決，仿真證明其效果是很好的；同時進(jìn)一步研究了重構(gòu)類算法的缺點與不足，并通過仿真驗證;
　　5、研究了非圓信號的自適應(yīng)波束形成算法。首先介紹了非圓信號的定義，然后闡述了MVDR(minimum variance d

4、istortionless response)方法在非圓域的推廣為WLMVDR(widely linear MVDR)方法。接著利用非圓信號的高階統(tǒng)計量不為零的特性，提出了基于高階統(tǒng)計量（離差）的WLMDDR(widely linear minimum dispersion distortionless response)方法，該方法充分利用了非圓信號的高階統(tǒng)計信息，仿真表明WLMDDR遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于WLMVDR方法，最后提出了基于雙層波束形