一种基于深度学习残差网络的模糊函数赋型方法

1

作者 肖相青 王元恺 +4 位作者 胡进峰 刘军 钟凯 赵紫薇 李会勇 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第6期613-619,627,共8页

基于模糊函数(Ambiguity Function,AF)赋型的恒模波形设计是雷达系统中的一项关键技术。该问题可构造为一个非线性的复四次问题(NP-hard)。现有的方法可分为两类:第一类方法通过松弛方式来求解该问题,但不可避免地会引入近似误差;第二... 基于模糊函数(Ambiguity Function,AF)赋型的恒模波形设计是雷达系统中的一项关键技术。该问题可构造为一个非线性的复四次问题(NP-hard)。现有的方法可分为两类:第一类方法通过松弛方式来求解该问题,但不可避免地会引入近似误差;第二类方法直接求解该问题,但该类方法的参数选取较为困难。我们注意到深度神经网络是一个天然的非线性系统,与上述的非线性问题模型高度契合。因此,本文提出了一种基于深度学习残差网络的方法来对AF赋型,该方法不需要松弛操作以及复杂的参数选取。具体步骤为:1)将该问题转化为一个无约束的相位优化问题;2)将该无约束问题的非凸目标函数构造为网络的损失函数;3)使用残差网络直接优化波形的相位。仿真结果表明,所提方法的信干比(Signal-to-Interference Ratio, SIR)有显著提升并且有着更好的目标探测性能。 展开更多

关键词 深度学习 模糊函数 残差网络 恒模约束 波形设计

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基于改进时频分析方法的天波雷达机动目标检测算法研究 被引量：7

2

作者 胡进峰 李万阁 +3 位作者 艾慧 李会勇 李军 夏威 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1843-1848,共6页

在天波超视距雷达(OTHR)中,基于时频分析技术的机动目标检测算法具有信噪比要求低和参数估计精度高等优点。但是传统的时频分析方法计算量大,难以满足实际工程应用需要。针对该问题,该文提出一种新的时频分析方法,该方法构造时间-频率... 在天波超视距雷达(OTHR)中,基于时频分析技术的机动目标检测算法具有信噪比要求低和参数估计精度高等优点。但是传统的时频分析方法计算量大,难以满足实际工程应用需要。针对该问题,该文提出一种新的时频分析方法,该方法构造时间-频率变化率的联合域并沿时间轴进行积分实现机动目标的检测和参数估计。由于该算法积分路径的特殊性,可以避免使用Hough变换,进而减小算法计算量,使其满足实际工程需要。仿真结果表明,该算法在低信噪比(SNR)下检测效果好,运算量低,且具有更高的参数估计精度;此外,该算法对不同时刻的频率变化率成分进行了积累,有效抑制了多机动目标引起的交叉项,避免了虚假目标的出现。 展开更多

关键词 雷达 天波超视距雷达 时频分析 机动目标检测

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一种前视探地雷达波速估计方法 被引量：6

3

作者 胡进峰 周正欧 罗仁泽 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1113-1117,共5页

波速估计是探地雷达中的一个重要的课题,在前视探地雷达中尤其重要,它是前视探地雷达成像和对目标定位的基础.本文用合成孔径处理和速度扫描的方法建立x-t-v数据矩阵,在x-t-v矩阵中根据杂波和曲线顶点处沿v轴方向的“叠加幅度-波速”曲... 波速估计是探地雷达中的一个重要的课题,在前视探地雷达中尤其重要,它是前视探地雷达成像和对目标定位的基础.本文用合成孔径处理和速度扫描的方法建立x-t-v数据矩阵,在x-t-v矩阵中根据杂波和曲线顶点处沿v轴方向的“叠加幅度-波速”曲线的不同特点,提取目标回波曲线顶点区域,在提取的曲线顶点区域选取对波速变化敏感的回波曲线顶点来估计波速.对实测数据的处理证明了其有效性. 展开更多

关键词 前视探地雷达 波速估计 合成孔径 速度扫描

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浅地层探地雷达波速估计和成像方法的研究 被引量：4

4

作者 胡进峰 孔令讲 周正欧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期2003-2006,共4页

在分析探地雷达图像特点的基础上,将图像处理方法应用于雷达波速估计和合成孔径成像,提出了基于模板匹配的浅地层探地雷达波速估计方法和基于图像分割的快速合成孔径成像方法;实测数据的处理结果验证了该方法的可行性和有效性。

关键词 探地雷达 模板匹配 波速估计 合成孔径

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混沌直扩信号扩频序列盲估计 被引量：8

5

作者 胡进峰 郭静波 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期1824-1827,共4页

与传统直扩序列相比,混沌扩频序列具有非线性复杂度较高的优点,该优点同时也是盲估计混沌扩频序列的难点。针对这个难点,该文提出了非线性弹性反传神经网络盲估计方法,充分利用非线性神经网络能逼近任意非线性函数的特性,无须搜索信息... 与传统直扩序列相比,混沌扩频序列具有非线性复杂度较高的优点,该优点同时也是盲估计混沌扩频序列的难点。针对这个难点,该文提出了非线性弹性反传神经网络盲估计方法,充分利用非线性神经网络能逼近任意非线性函数的特性,无须搜索信息码和扩频序列之间的同步点,能在较低的信噪比下准确盲估计混沌扩频序列。传统的神经网络使用中,神经网络的有用信息是网络的输出,而该文中则是输出层的权系数。侦察截获的混沌直扩信号同时用作神经网络的输入和期望输出,神经网络收敛后的输出层权系数就是混沌扩频序列的估计值。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 混沌直扩 混沌扩频序列 盲估计 弹性反传神经网络

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探地雷达多目标识别方法的研究 被引量：3

6

作者 胡进峰 周正欧 孔令讲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期26-30,共5页

与现有的机器学习算法相比,在有限样本的情况下,支撑矢量机具有更强的分类推广能力。该文在提出利 用非线性映射进行探地雷达目标识别的基础上,将多目标识别支撑矢量机与探地雷达目标识别相结合,得到了基于 一对一(One against one)支... 与现有的机器学习算法相比,在有限样本的情况下,支撑矢量机具有更强的分类推广能力。该文在提出利 用非线性映射进行探地雷达目标识别的基础上,将多目标识别支撑矢量机与探地雷达目标识别相结合,得到了基于 一对一(One against one)支撑矢量机的探地雷达多目标识别方法。所提方法包括基于一对一的探地雷达多目标识别 方法、交叉验证的参数选取方法、多通道识别方法;并且和传统的神经网络识别方法进行对比分析。所提识别方法 可以与各种目标特征选取方法相结合。对实测数据的对比处理表明所提方法优于传统探地雷达目标识别方法,所得 结论对探地雷达目标识别的研究有指导意义。 展开更多

关键词 探地雷达 多目标识别 支撑矢量机 非线性映射 神经网络

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基于匹配傅里叶变换的相位解污染算法 被引量：5

7

作者 胡进峰 艾慧 +2 位作者 李万阁 李会勇 夏威 《雷达科学与技术》 北大核心 2015年第3期291-295,301,共6页

电离层的不稳定性会造成天波雷达回波信号频谱扩展,进行相干积累之前需要进行电离层相位解污染处理,抑制回波频谱展宽。传统的HRR(Hankel Rank Reduction)算法解污染算法需要已知回波中的信号成分,由于实际信号的复杂性,获得该先验知识... 电离层的不稳定性会造成天波雷达回波信号频谱扩展,进行相干积累之前需要进行电离层相位解污染处理,抑制回波频谱展宽。传统的HRR(Hankel Rank Reduction)算法解污染算法需要已知回波中的信号成分,由于实际信号的复杂性,获得该先验知识比较困难,先验信息不足时估计效果不好。注意到接收回波中杂波噪声比很高,可以直接采用三次相位函数来分段拟合回波信号,然后基于匹配傅里叶变换估计相位污染函数,能获得准确的估计结果。仿真结果表明,相比传统的HRR算法,该算法不需要已知回波信号成分,具有更好的电离层相位解污染效果。 展开更多

关键词 天波雷达 电离层 相位污染 匹配傅里叶变换

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基于核方法的探地雷达目标特征提取方法 被引量：7

8

作者 胡进峰 周正欧 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期671-674,共4页

把核方法引入探地雷达目标特征提取中,先对雷达特征数据进行基于核的非线性变换投影到高维空间;然后在高维空间应用传统的探地雷达目标特征提取方法(LDA方法和PCA方法)提取雷达数据特征。对PCA、LDA、基于核方法的PCA和基于核方法的LDA... 把核方法引入探地雷达目标特征提取中,先对雷达特征数据进行基于核的非线性变换投影到高维空间;然后在高维空间应用传统的探地雷达目标特征提取方法(LDA方法和PCA方法)提取雷达数据特征。对PCA、LDA、基于核方法的PCA和基于核方法的LDA四种探地雷达目标特征提取方法进行对比研究,对实测数据处理的结果表明:无监督的学习方法不适合探地雷达目标特征提取,所提基于核方法的LDA探地雷达目标特征提取方法效果最好。并详细阐述了基于核方法的LDA探地雷达目标特征提取方法。 展开更多

关键词 探地雷达 特征提取 核方法

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基于最大似然法的天波超视距雷达相位解污染算法 被引量：2

9

作者 胡进峰 薛长飘 +1 位作者 李会勇 谢菊兰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3197-3204,共8页

电离层解相位污染是天波超视距雷达信号处理的关键技术之一。由于模型的不准确性和电离层的复杂性,已有算法在污染较大时大多精度不高。该文提出一种基于最大似然法的相位解污染算法。该算法将信号建模为相位多项式,通过最大化似然函数... 电离层解相位污染是天波超视距雷达信号处理的关键技术之一。由于模型的不准确性和电离层的复杂性,已有算法在污染较大时大多精度不高。该文提出一种基于最大似然法的相位解污染算法。该算法将信号建模为相位多项式,通过最大化似然函数来实现污染相位的估计。为了避免最大似然法中的矩阵求逆运算,该文进一步将最大似然问题转化为最小二乘问题,利用遗传算法求解相位系数。仿真结果表明,与传统算法比较,该文算法具有以下优点:相比HRR算法和CED算法,该文算法精度更高,校正后的信号频谱更加尖锐;在相位污染较大的情况下,该文算法仍具有较高的精度,有利于目标信息的提取;该文算法采用高阶多项式,避免分段处理和矩阵求逆,简化了运算。 展开更多

关键词 天波超视距雷达 电离层 相位污染 最大似然法

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前视探地雷达合成孔径成像方法的研究 被引量：3

10

作者 胡进峰 周正欧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期2219-2223,共5页

根据前视探地雷达波斜入射,并且经过空气和地下两层介质的特点,提出了基于等效波场和全息成像的频率波数域前视探地雷达合成孔径成像方法。该方法对地面以上的记录剖面用基于全息成像的频率波数域成像方法成像,对地面以下记录剖面的成像... 根据前视探地雷达波斜入射,并且经过空气和地下两层介质的特点,提出了基于等效波场和全息成像的频率波数域前视探地雷达合成孔径成像方法。该方法对地面以上的记录剖面用基于全息成像的频率波数域成像方法成像,对地面以下记录剖面的成像,则用地面测线处的等效波场。所提方法把两层介质中的成像问题简化成单层介质中的合成孔径成像问题。对实验数据的处理结果表明,所提方法能有效地提高信杂比,提高目标的方位分辨率。 展开更多

关键词 前视探地雷达 合成孔径成像 等效接收波场

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基于连接层的天波雷达高度估计算法研究 被引量：1

11

作者 胡进峰 艾慧 +2 位作者 李强 李会勇 李军 《雷达科学与技术》 2014年第4期343-349,357,共8页

天波雷达具有探测距离远、覆盖范围大的优点,在对远距离目标探测方面具有显著优势,受到广泛关注。目前天波雷达主要是通过微多径模型来估计目标高度信息。其中,基于匹配场处理算法得到了较好的目标高度信息,但该算法忽略了电离层的连接... 天波雷达具有探测距离远、覆盖范围大的优点,在对远距离目标探测方面具有显著优势,受到广泛关注。目前天波雷达主要是通过微多径模型来估计目标高度信息。其中,基于匹配场处理算法得到了较好的目标高度信息,但该算法忽略了电离层的连接层。该文注意到忽略连接层的电离层模型是不连续的,而实际的电子浓度是连续变化的,因此不考虑连接层的电离层模型与实际情况不符,会影响目标高度估计的性能。基于该考虑,提出了基于电离层连接层模型的改进的天波雷达高度估计算法。该方法首先建立了与实际相符的含连接层的电离层模型,使其电子浓度连续平滑变化,在此模型上进行高度估计,得到更好的效果。仿真结果表明,与已有方法相比,该文的高度估计精度更高,收敛速度更快,在第6个驻留周期高度估计误差就可收敛至1km以内,平均误差为715m,而有关文献中的高度估计误差在第26个驻留周期才可收敛至1km,平均误差为1 456m。 展开更多

关键词 天波超视距雷达 高度估计 微多径 电离层模型

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基于三次相位建模的天波雷达污染校正 被引量：9

12

作者 游伟 何子述 +2 位作者 陈绪元 胡进峰 何茜 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期875-880,1061,共6页

天波超视距雷达信号传输需要经过电离层反射,而电离层的扰动会对回波的相位造成调制,并展宽回波信号的频谱。杂波谱的展宽将掩盖目标回波,使目标无法检测。因此,在进行目标检测前,需要对回波信号做污染校正,以提高目标的检测概率。污染... 天波超视距雷达信号传输需要经过电离层反射,而电离层的扰动会对回波的相位造成调制,并展宽回波信号的频谱。杂波谱的展宽将掩盖目标回波,使目标无法检测。因此,在进行目标检测前,需要对回波信号做污染校正,以提高目标的检测概率。污染校正的关键在于频率估计。提出使用三次相位来对回波信号进行建模,并基于此模型提出一种新的频率估计算法,能够准确的估计出回波的瞬时频率。仿真结果表明:该算法与已提出的Hankel降秩(HRR)算法相比,能够跟踪更大的频率变化,因而具有更好的校正效果。 展开更多

关键词 天波超视距雷达 电离层污染 三次相位 频率估计

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一类新型超混沌系统的非线性反馈同步研究 被引量：12

13

作者 郑皓洲 胡进峰 +2 位作者 徐威 刘立东 何子述 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期844-848,共5页

一类由快变和慢变吸引子构成的新型超混沌系统,具有强的抗噪声能力,但是采用传统同步算法时,同步收敛速度较慢,同步性能对响应系统参数敏感。针对该问题,该文提出非线性反馈同步算法,根据Hurwitz稳定原理,设计非线性控制变量,使得误差... 一类由快变和慢变吸引子构成的新型超混沌系统,具有强的抗噪声能力,但是采用传统同步算法时,同步收敛速度较慢,同步性能对响应系统参数敏感。针对该问题,该文提出非线性反馈同步算法,根据Hurwitz稳定原理,设计非线性控制变量,使得误差方程雅可比矩阵的特征值实部均小于零,并使得特征值的绝对值较大。该算法比传统同步算法收敛速度快,并且具有对系统参数不敏感的优点。仿真结果验证了上述算法的有效性。 展开更多

关键词 信号处理 同步 非线性反馈

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基于匹配场处理的天波雷达高度估计算法 被引量：9

14

作者 游伟 何子述 胡进峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期401-405,共5页

天波超视距雷达通常采用距离-多普勒处理来检测海面上的目标。距离-多普勒处理可以获得目标的斜距和多普勒频率,而不能获得目标的高度信息。该文提出一种基于匹配场处理的算法来估计目标高度,算法利用单个驻留周期的回波数据来进行估计... 天波超视距雷达通常采用距离-多普勒处理来检测海面上的目标。距离-多普勒处理可以获得目标的斜距和多普勒频率,而不能获得目标的高度信息。该文提出一种基于匹配场处理的算法来估计目标高度,算法利用单个驻留周期的回波数据来进行估计。仿真表明,在给定的仿真场景下,目标高度估计精度可达2000 m左右。与已提出的对数似然函数算法相比,该算法具有更好的稳健性。 展开更多

关键词 天波超视距雷达 高度估计 匹配场处理

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双基地多输入多输出雷达距离欺骗干扰识别技术 被引量：4

15

作者 段翔 刘红明 +2 位作者 李军 何子述 胡进峰 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期517-523,共7页

针对双基地多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达面临的距离欺骗干扰问题,提出了一种基于角度定位的距离欺骗干扰识别方法.该方法利用双基地MIMO雷达能够同时测量目标相对于收发阵列的角度、存在信息盈余这一特点,将... 针对双基地多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达面临的距离欺骗干扰问题,提出了一种基于角度定位的距离欺骗干扰识别方法.该方法利用双基地MIMO雷达能够同时测量目标相对于收发阵列的角度、存在信息盈余这一特点,将通过收发角度估算得到的目标距离和与实测距离和相减并与理论的测量极限误差进行比对,最终实现对距离欺骗干扰与真实目标信号的判定识别.理论分析以及仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性. 展开更多

关键词 双基地MIMO雷达 距离欺骗干扰 信息盈余 极限误差 判定识别

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基于回声状态网络的OTHR海杂波抑制方法 被引量：6

16

作者 何漫 张亚璇 +3 位作者 解洪文 胡进峰 李会勇 谢菊兰 《雷达科学与技术》 北大核心 2015年第4期367-374,共8页

在短相干积累时间(CIT)情况下,天波超视距雷达(OTHR)中低速目标检测很困难:低速目标靠近强大的海杂波频谱;短CIT导致多普勒分辨率低,使目标信号与海杂波更难区分。传统方法一般利用海杂波与目标信号的时频特征不同来抑制海杂波,目标速... 在短相干积累时间(CIT)情况下,天波超视距雷达(OTHR)中低速目标检测很困难:低速目标靠近强大的海杂波频谱;短CIT导致多普勒分辨率低,使目标信号与海杂波更难区分。传统方法一般利用海杂波与目标信号的时频特征不同来抑制海杂波,目标速度较高时这些方法很有效,然而在短CIT、低速目标情况下目标与海杂波信号的时频特征的区分度很小,使得传统方法难以有效抑制海杂波。针对上述问题,考虑到海杂波与目标信号具有不同的动力学特征,提出一种基于回声状态网络的天波雷达海杂波抑制方法。该方法首先用海杂波参考信号训练回声状态网络,使该神经网络"记住"海杂波的混沌动态特征;然后用前述训练好的网络重构和预测天波雷达回波中的海杂波,雷达回波减去该重构的海杂波,实现海杂波的抑制。实测数据处理结果证明了与传统的循环对消法以及SVD方法相比,该方法具有更好的海杂波抑制性能。 展开更多

关键词 天波超视距雷达 短相干积累时间 低速目标 海杂波抑制 回声状态网络

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基于Farrow结构的分数时延滤波器 被引量：10

17

作者 吴高奎 严济鸿 +1 位作者 何子述 胡进峰 《雷达科学与技术》 2010年第3期269-272,288,共5页

在宽带数字阵列雷达的波束形成中,传统的窄带移相方法存在主瓣展宽和扫描不准的情况,为此现阶段多采用实延时(TTD)补偿单元来代替移相器。模拟时延补偿存在诸多缺点,为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入声纳学中广泛使用的... 在宽带数字阵列雷达的波束形成中,传统的窄带移相方法存在主瓣展宽和扫描不准的情况,为此现阶段多采用实延时(TTD)补偿单元来代替移相器。模拟时延补偿存在诸多缺点,为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入声纳学中广泛使用的Farrow结构来实现时延滤波器;为降低FPGA资源消耗,引入滤波器的系数求取优化方法;为提高速度,提出了Farrow结构的优化方法。仿真以及实际运行结果都表明了该方法的有效性,与传统移相方法相比,更适用于数字阵列雷达T/R组件。 展开更多

关键词 宽带数字阵列雷达 数字波束形成 分数时延 FARROW结构

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天波雷达电离层污染校正与海杂波抑制 被引量：7

18

作者 许丁文 李会勇 +1 位作者 胡进峰 戴文娟 《雷达科学与技术》 2012年第6期639-644,共6页

在天波超视距雷达(OTHR)中,舰船目标的多普勒频率与海杂波谱接近,电离层污染会导致海杂波频谱展宽,从而淹没邻近的舰船目标信号。考虑到电离层污染会导致OTHR回波信号的相位缓慢变化,提出了采用相位梯度法对回波信号进行电离层污染校正... 在天波超视距雷达(OTHR)中,舰船目标的多普勒频率与海杂波谱接近,电离层污染会导致海杂波频谱展宽,从而淹没邻近的舰船目标信号。考虑到电离层污染会导致OTHR回波信号的相位缓慢变化,提出了采用相位梯度法对回波信号进行电离层污染校正;利用污染校正后的海杂波可以近似为两个单频信号之和这一特点,提出了应用奇异值分解来实现对海杂波的抑制。仿真结果表明,文中算法可以有效地校正电离层污染,抑制海杂波,显著提高信杂比,从而有效解决强海杂波对舰船目标的遮蔽问题。与现有的HRR-SVD算法相比,文中算法可以适用于相干积累时间较长和电离层污染较大的情况,防止残留的海杂波形成虚警,提高了OTHR对海杂波附近舰船目标的检测能力。 展开更多

关键词 天波超视距雷达 电离层污染校正 海杂波抑制 相位梯度法 奇异值分解

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球面阵列的阵元分布及副瓣特性分析 被引量：4

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作者 杨继波 陈客松 +1 位作者 胡进峰 何子述 《中国电子科学研究院学报》 2009年第6期584-588,共5页

天线单元数目及位置是影响阵列天线辐射特性的两个重要参数。文章针对半球面,在满足口径及最小阵元间距的约束条件下,采用了一种新的建模方法对天线单元进行球面建模。仿真结果表明:通过与传统的建模方法比较,新模型可有效的避免主波束... 天线单元数目及位置是影响阵列天线辐射特性的两个重要参数。文章针对半球面,在满足口径及最小阵元间距的约束条件下,采用了一种新的建模方法对天线单元进行球面建模。仿真结果表明:通过与传统的建模方法比较,新模型可有效的避免主波束指向变化对旁瓣特性的影响,达到了令人满意的结果。 展开更多

关键词 正二十面体 球面阵列 旁瓣电平 共形阵列

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高精度无线移动通信信道盲估计方法 被引量：2

20

作者 罗仁泽 黎忠文 +2 位作者 胡进峰 卢晶琦 朱维乐 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期829-831,共3页

基于多载波OFDM系统,提出了一种新的时变步长修正软加权判决递归二乘信道估计盲方法(TVCPMSDWRLS)。该法通过对常规算法步长进行自适应的科学设计以便跟踪信道特征变化,同时利用接收机判决信息函数修正权系数,解决了常规RLS盲方法收敛... 基于多载波OFDM系统,提出了一种新的时变步长修正软加权判决递归二乘信道估计盲方法(TVCPMSDWRLS)。该法通过对常规算法步长进行自适应的科学设计以便跟踪信道特征变化,同时利用接收机判决信息函数修正权系数,解决了常规RLS盲方法收敛速度慢、信道估计性能不高的缺点。仿真证明:对于不同的时延扩展、时间以及信噪比(SNR),该法均表现出比常规方法更优的性能。同时,该法亦可用于估计通信、雷达、航天等领域的其他特征参数。 展开更多

关键词 OFDM系统 信道估计 盲方法

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