穩(wěn)健的自適應波束形成技術研究.pdf

1、目前，陣列信號處理為信號處理領域之中的一個極為重要的分支。雷達是天線陣列最先得到應用的一個領域，隨著陣列信號處理的發(fā)展不斷壯大，通信、地震勘探、聲納、機電測量、生物醫(yī)學等各種領域到處都可見到它的身影。自適應波束形成技術能夠根據外界環(huán)境的變化自動的調整波束形成的權矢量以使波束方向圖的主瓣對準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相比較，自適應波束形成算法具有很好的分辨率以及非常強的干擾抑制能力。但

2、是，其對陣列模型的誤差卻表現的非常敏感，微小的模型失配就有可能致使自適應波束形成器的性能急劇下降。因此，如何提高自適應波束形成技術的穩(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的有關理論研究。接著，針對特征空間計算的復雜度和零陷加深問題，提出了兩種穩(wěn)健的自適應波束形成算法，以改善特征空間算法的復雜和零陷加深問題。
　　 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行特征分解并且預先驗估計出信源數目，計算量很大。其次，由于干擾的存在，當我們利用有限的采樣數據估計陣列的協方差矩陣的時候，會存在很大的誤差，因此而導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)健自適應波束形成算法。本方法的有效性經過了大量的計算機仿真實驗驗證，具有一定的理論意義和實際的應用價值。

4、>　　 2、干擾源信號起伏時，自適應波束形成的性能受到影響。自適應波束形成算法可以根據干擾信號的位置自動地調整波束方向圖，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中的響應。對于那些入射方向和強度保持一定的干擾信號，自適應波束形成技術能夠比較好的抑制其通過。然而，自適應波束形成的權矢量是通過對前一段時間的采樣數據估計得來的，當干擾源的信號強度起伏的時候，自適應波束形成技術不能有效的抑制干擾信號。因此，本文從波束方向圖的零陷