自適應(yīng)數(shù)字波束形成以及穩(wěn)健技術(shù)研究.pdf

1、波束形成是陣列信號(hào)處理中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在雷達(dá)、聲納、通信、醫(yī)療中有廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了窄帶自適應(yīng)波束形成的一些主要算法以及自適應(yīng)陣列旁瓣相消和穩(wěn)健波束形成算法。
　　在均勻線陣和窄帶信號(hào)模型條件下，給出了自適應(yīng)波束形成的幾種算法，包括最大信噪比準(zhǔn)則、最小均方誤差準(zhǔn)則、最小方差無畸變準(zhǔn)則，以及最小均方算法和采樣矩陣求逆算法。并且分析了各算法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，以及影響陣列自適應(yīng)波束形成性能的兩個(gè)個(gè)主要因素，包括這列幅相誤差和自相

2、關(guān)矩陣的估計(jì)誤差。
　　理論上分析了自適應(yīng)旁瓣相消系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和算法原理，基于最小均方誤差準(zhǔn)則和采樣矩陣求逆算法，給出了自適應(yīng)權(quán)矢量的求解方法，針對(duì)傳統(tǒng)旁瓣相消算法的缺陷又給出了另一種基于特征空間的算法，它能夠在小樣本情況下使旁瓣保持在一個(gè)較低水平。
　　分析了造成波形不穩(wěn)健的主要原因，并介紹了幾種穩(wěn)健的波束形成算法，LCMV算法有較大損失，因?yàn)樗箤捔酥靼?，引入了更多的噪聲成份。?duì)角加載法在SNR較大時(shí)性能有所下降，這是因?yàn)?/p>

3、其固定的對(duì)角加載量無法隨著SNR的增加而變化，而且也無法確定一個(gè)合適的加載量。特征空間法在信噪比較低時(shí)性能損較大，這是因?yàn)樵诘?SNR時(shí)，容易出現(xiàn)子空間纏繞，使得特征空間法失效。Worst-Case有比較好的性能，但是其不確定集參數(shù)的選擇仍然是一個(gè)問題。最后給出了一種基于二階錐規(guī)劃(Second-Order Cone Programming，SOCP)的迭代流程來近似原本的非凸優(yōu)化問題，其避免了使用等式約束，從而節(jié)省了系統(tǒng)自由度，進(jìn)一步