基于SVT的广义斜投影三维极化滤波方法

1

作者 王栗沅 何华锋 +2 位作者 何耀民 韩晓斐 李震 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期633-643,共11页

针对不同噪声背景下广义斜投影滤波存在滤波“死角”,且易受噪声协方差矩阵估计误差影响的问题,提出了一种基于奇异值阈值(SVT)的广义斜投影极化-空域联合滤波方法。以均匀圆阵极化敏感阵列为基础建立阵列接收信号模型;利用最小化干扰... 针对不同噪声背景下广义斜投影滤波存在滤波“死角”,且易受噪声协方差矩阵估计误差影响的问题,提出了一种基于奇异值阈值(SVT)的广义斜投影极化-空域联合滤波方法。以均匀圆阵极化敏感阵列为基础建立阵列接收信号模型;利用最小化干扰约束广义斜投影算子设计广义斜投影三维极化滤波器;在干扰参数未知的情况下,提出了一种基于SVT的滤波权矢量计算方法;通过对滤波器性能进行理论分析并与三种同类方法仿真对比,结果表眀:基于SVT的广义斜投影三维极化滤波方法能够在无需估计噪声协方差矩阵的条件下实现干扰抑制并恢复出目标信号。 展开更多

关键词 阵列信号处理 斜投影 低秩矩阵恢复 线性约束最小方差 奇异值阈值算子

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一种稳健的自适应波束形成器 被引量：17

2

作者 郭庆华 廖桂生 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期146-150,共5页

当信号噪声比超过一定的门限时,线性约束自适应波束形成器对天线的幅相误差有很高的敏感度,即使在误差很小的情况下,期望信号也会如同干扰一样被抑制掉。该文通过对广义旁瓣相消器的阻塞矩阵加以改进,提出了一种对阵列天线误差有良好稳... 当信号噪声比超过一定的门限时,线性约束自适应波束形成器对天线的幅相误差有很高的敏感度,即使在误差很小的情况下,期望信号也会如同干扰一样被抑制掉。该文通过对广义旁瓣相消器的阻塞矩阵加以改进,提出了一种对阵列天线误差有良好稳健性的自适应波束形成器。该方法基于广义旁瓣相消器结构,可方便地进行部分自适应,降低运算量。 展开更多

关键词 自适应波束形成器 信号噪声比 天线 幅相误差 旁瓣相消器 稳健性

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联合DOA估计与主波束形成的干扰抑制方法 被引量：7

3

作者 刘海涛 刘亚洲 张学军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期103-108,共6页

为克服测距仪(DME)发射的高强度脉冲信号干扰L频段数字航空通信系统1(L-DACS1)OFDM接收机的问题,提出联合DOA估计与主波束形成的干扰抑制方法.首先接收机通过波达方向矩阵算法估计接收信号来向;然后基于信号来向通过线性约束最小方差波... 为克服测距仪(DME)发射的高强度脉冲信号干扰L频段数字航空通信系统1(L-DACS1)OFDM接收机的问题,提出联合DOA估计与主波束形成的干扰抑制方法.首先接收机通过波达方向矩阵算法估计接收信号来向;然后基于信号来向通过线性约束最小方差波束形成算法提取各个方向信号;随后通过频域功率与时域功率比较算法分辨各来向信号的类型;最后输出OFDM直射径信号.仿真结果表明:该方法可显著克服DME与OFDM散射径信号干扰,提高L-DACS1系统链路传输的可靠性. 展开更多

关键词 正交频分复用 测距仪脉冲干扰 均匀圆阵 波达方向估计 线性约束最小方差

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LCMV分频的改进维纳滤波后置波束形成算法 被引量：5

4

作者 郭业才 陈小燕 王超 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期1646-1652,共7页

针对封闭环境中语音信号受到混响影响,提出了LCMV分频的改进维纳滤波后置波束形成算法。该算法通过计算麦克风阵列接收到含混响信号的短时傅里叶变换得到频域阵列信号,对频域阵列信号分频处理,将分频的信号进行线性约束最小方差波束形... 针对封闭环境中语音信号受到混响影响,提出了LCMV分频的改进维纳滤波后置波束形成算法。该算法通过计算麦克风阵列接收到含混响信号的短时傅里叶变换得到频域阵列信号,对频域阵列信号分频处理,将分频的信号进行线性约束最小方差波束形成滤波处理,该波束滤波根据每个频段上混响时间不同的特性对频域阵列信号进行分频处理后,将波束形成算法分别应用到高低频中,以提高混响抑制的精度;再由频域阵列信号的组合功率谱进行维纳后置滤波以抑制混响,由麦克风阵列接收到混响信号的直达波和反射波之间不相关性及麦克风阵列接收信号的空间信息解决维纳滤波器的精确估计问题;最后由逆短时傅里叶变换恢复出时域信号。仿真结果表明,该算法对混响抑制具有明显的改善;且在混响时间600 ms条件下语音增强系统的PESQ值提高了0.26。 展开更多

关键词 麦克风阵列 线性约束最小方差 混响 维纳后置波束形成 房间冲击响应

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一种稳健的自适应波束形成方法 被引量：4

5

作者 杨莘元 谢红 陈四根 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期244-246,共3页

基于线性约束最小方差(linearlyconstrainedminimumvariance,LCMV)波束形成原理,根据贝叶斯估计理论,提出了一种基于加权的波束形成方法。该波束形成方法能够很好地克服LCMV波束形成对期望信号DOA误差特别敏感的弱点。仿真试验表明,该... 基于线性约束最小方差(linearlyconstrainedminimumvariance,LCMV)波束形成原理,根据贝叶斯估计理论,提出了一种基于加权的波束形成方法。该波束形成方法能够很好地克服LCMV波束形成对期望信号DOA误差特别敏感的弱点。仿真试验表明,该方法性能稳定,对期望信号DOA误差具有很好的稳健性。 展开更多

关键词 阵列信号处理 自适应波束形成 线性约束最小方差

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基于Householder多级维纳滤波器的全联通WSN分布式LCMV波束形成器方法 被引量：5

6

作者 黄庆东 庞胜利 卢光跃 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期283-288,共6页

针对减少分布式LCMV波束形成器在全联通WSN中的计算量问题,提出基于Householder多级维纳滤波器(HMSWF)的分布式LCMV波束形成器方法.该方法通过有效引入HMSWF技术避免本地协方差矩阵估计及求逆运算,能以更少的计算量获得分布式LCMV波束... 针对减少分布式LCMV波束形成器在全联通WSN中的计算量问题,提出基于Householder多级维纳滤波器(HMSWF)的分布式LCMV波束形成器方法.该方法通过有效引入HMSWF技术避免本地协方差矩阵估计及求逆运算,能以更少的计算量获得分布式LCMV波束形成器相同的输出性能.另外,还可以在递推过程中进行合理截断处理来进一步降低运算量.计算机仿真结果验证了算法的优良性能. 展开更多

关键词 无线传感器网络 分布式信号估计 线性约束最小方差波束形成器

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基于改良MUSIC和ADL-LCMV的自适应波束形成算法 被引量：10

7

作者 高杨 李东生 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期24-28,39,共6页

针对相控阵天线系统常用方法中存在的对相干信源估计效果不好、波束形成受信噪比(SNR)影响较大的问题,提出基于改良多信号分类(MUSIC)和可自适应对角加载的线性约束最小方差(ADL-LCMV)的自适应波束形成算法。该算法首先对阵列接收数据... 针对相控阵天线系统常用方法中存在的对相干信源估计效果不好、波束形成受信噪比(SNR)影响较大的问题,提出基于改良多信号分类(MUSIC)和可自适应对角加载的线性约束最小方差(ADL-LCMV)的自适应波束形成算法。该算法首先对阵列接收数据进行共轭重排、构造增广矩阵,进而构造新的特征子空间,进行波达方向的估计,然后在LCMV算法的基础上引入自适应对角加载,形成波束。仿真结果表明:改良MUSIC算法能有效识别来波信号的方向,对相干信号的识别效果较好,优于空间平滑算法;ADL-LCMV算法在形成波束时能有效克服高信噪比下小特征值扰动带来的不良影响。 展开更多

关键词 多信号分类 波束形成 自适应对角加载 相干信源 线性约束最小方差

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小快拍情况下的稳健GPS干扰抑制方法 被引量：3

8

作者 龚文飞 孙昕 吴嗣亮 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期143-147,共5页

为了实现小快拍情况下GPS干扰的有效抑制,研究了线性约束条件下基于自适应对角加载的降维空时自适应处理(STAP)抗干扰方法。该方法利用矩阵求逆定理推导出空时自适应处理对角加载量的范围,进而在多级嵌套维纳滤波(MSNWF)后向迭代过程中... 为了实现小快拍情况下GPS干扰的有效抑制,研究了线性约束条件下基于自适应对角加载的降维空时自适应处理(STAP)抗干扰方法。该方法利用矩阵求逆定理推导出空时自适应处理对角加载量的范围,进而在多级嵌套维纳滤波(MSNWF)后向迭代过程中实现对角加载。仿真结果分析表明,相比于传统的线性约束STAP算法,该方法提高了线性约束STAP算法在小快拍情况下的抗干扰性能,进一步减小了STAP算法的计算量,提高了算法的实时性。 展开更多

关键词 空时自适应处理 线性约束 降维 对角加载 多级嵌套维纳滤波

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一种稳健的自适应波束形成方法 被引量：4

9

作者 杨莘元 陈四根 郝敬涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1436-1439,共4页

基于LCMV波束形成原理,根据贝叶斯估计理论,提出了一种基于加权的波束形成方法,能够很好地克服LCMV波束形成对期望信号DOA误差特别敏感的弱点.仿真试验表明,该方法性能稳定,对期望信号DOA误差具有很好的稳健性.

关键词 阵列信号处理 自适应波束形成 线性约束最小方差

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存在幅度/相位误差的稳健波束形成 被引量：2

10

作者 杨志伟 廖桂生 曾操 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1034-1036,共3页

基于线性约束最小方差准则(LCMV)的自适应波束形成器,在存在阵列幅度/相位误差情况下性能会显著下降。针对此情况,基于信号子空间与噪声子空间的彼此正交特性,对存在误差的信号导向矢量和干扰导向矢量,同时向信号子空间投影,然后对投影... 基于线性约束最小方差准则(LCMV)的自适应波束形成器,在存在阵列幅度/相位误差情况下性能会显著下降。针对此情况,基于信号子空间与噪声子空间的彼此正交特性,对存在误差的信号导向矢量和干扰导向矢量,同时向信号子空间投影,然后对投影后的导向约束采用LCMV准则进行自适应波束形成。理论分析和仿真结果表明文中方法对阵列幅度、相位误差具有稳健性。 展开更多

关键词 子空间投影 稳健波束形成 线性约束最小方差准则

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可用于快速搜索卫星信号的降维空时波束形成算法 被引量：5

11

作者 王立兵 韩宁 龚文飞 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期402-409,共8页

针对功率倒置空时抗干扰算法性能低以及传统线性约束空时抗干扰算法运算大的问题,在未知信号来向的前提下,研究了可用于快速搜索卫星信号的降维空时波束形成算法。首先,该算法不需要估计输入数据的协方差矩阵,利用多级嵌套维纳滤波直接... 针对功率倒置空时抗干扰算法性能低以及传统线性约束空时抗干扰算法运算大的问题,在未知信号来向的前提下,研究了可用于快速搜索卫星信号的降维空时波束形成算法。首先,该算法不需要估计输入数据的协方差矩阵,利用多级嵌套维纳滤波直接对输入数据进行处理,在多级嵌套维纳滤波的前向迭代过程中得到干扰子空间矩阵;其次,对干扰子空间矩阵进行QR分解,求出该矩阵的一组正交基,依据该正交基矩阵,利用最小二乘算法,求出最接近期望信号导向矢量的正交基,作为空时二维最优权值;最后,在搜索不同卫星来向的过程中,仅需要少量乘法运算即可求出最优权值,实现当前方向上卫星信号的搜索。理论分析和仿真结果表明,本文提出的算法的性能远好于功率倒置空时抗干扰算法,虽然性能稍逊于传统约束空时抗干扰算法,但运算量大大降低,可以实现空间中卫星信号的快速搜索。 展开更多

关键词 功率倒置 线性约束空时算法 降维 波束形成 多级嵌套维纳滤波

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MIMO雷达降维的低运算量波束形成方法 被引量：2

12

作者 李敬军 姜永华 但波 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第11期1590-1596,共7页

多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达在运用常规地最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)波束形成器和线性约束最小方差(Linearly Constrained Minimum Variance,LCMV)波束形成器... 多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达在运用常规地最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)波束形成器和线性约束最小方差(Linearly Constrained Minimum Variance,LCMV)波束形成器进行接收波束形成的时候,需处理的数据维数比常规雷达要大许多,由此导致了其运算量十分巨大。考虑到MIMO雷达发射的是多个相互正交的波形,所以匹配滤波之后在进行接收波束形成的时候可以将MIMO雷达全维波束形成等效为多个单输入多输出(Single Input and Multiple Output,SIMO)雷达的波束形成合成,由此在进行数据处理的时候降低了数据的维数,减少了估计协方差矩阵需要的快拍数目,大大降低了运算量,并且与已有的降维算法相比不需要对波束形成权矢量进行迭代求解。仿真表明在大量数据快拍数时新方法与全维的接收波束形成性能基本一致,且在低数据快拍数时依然保持良好的性能,同时运算量与全维方法相比大大下降。 展开更多

关键词 MIMO雷达 等效SIMO雷达 最小方差无失真响应波束形成 线性约束最小方差波束形成 降维 低运算量

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一种强杂波背景下弱小目标长时间相参积累方法 被引量：3

13

作者 汪文英 杨帆 郑玄玄 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第4期31-33,共3页

伴随无人机技术的发展，低空慢速小目标面临杂波强和目标回波弱的问题，同时相控阵雷达需要兼顾空域警戒等多种任务，需要将弱小目标的多次观测信号进行积累检测。文中提出一种基于线性约束最小方差法（LCMV）稀疏基压缩感知（LCMV-CS... 伴随无人机技术的发展，低空慢速小目标面临杂波强和目标回波弱的问题，同时相控阵雷达需要兼顾空域警戒等多种任务，需要将弱小目标的多次观测信号进行积累检测。文中提出一种基于线性约束最小方差法（LCMV）稀疏基压缩感知（LCMV-CS）的相参积累技术，实现弱小目标多次观测信号片段相参积累，同时实现对强杂波的抑制处理。仿真条件不等间隔积累损失≤1dB，解决常规FFrll相参积累栅瓣的问题，同时抑制强地物杂波40dB，利用实录数据验证该方法可以有效抑制强杂波的同时提升目标信噪比。 展开更多

关键词 低慢小目标探测 线性约束最小方差法 相参积累 压缩感知

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改进LCMV算法在抑制干扰噪声中的应用 被引量：5

14

作者 程春悦 吕英华 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第4期29-32,共4页

根据波束空间理论提出了一种自适应波束形成算法。通过对输入数据矩阵进行预处理,使得协方差矩阵中不再包含信号子空间向量。为进一步抑制杂波干扰,新算法还引入对角加载,使得改进后的LCMV算法对于不同信噪比的期望信号与干扰信号都能... 根据波束空间理论提出了一种自适应波束形成算法。通过对输入数据矩阵进行预处理,使得协方差矩阵中不再包含信号子空间向量。为进一步抑制杂波干扰,新算法还引入对角加载,使得改进后的LCMV算法对于不同信噪比的期望信号与干扰信号都能形成特性良好的方向图,提高了阵列天线的输出SINR。仿真证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 自适应波束形成 对角加载 线性约束最小方差

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基于多级维纳滤波器的树型WSN分布式线性约束最小方差波束形成方法 被引量：2

15

作者 黄庆东 卢光跃 +1 位作者 庞胜利 包志强 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期52-58,共7页

为减少树型无线传感器网络(Wireless sensor network,WSN)中分布式线性约束最小方差(Linearly constrained minimum variance,LCMV)波束形成器的计算量,将多级分解技术用于WSN分布式波束形成技术中,提出基于多级维纳滤波器(Multistage W... 为减少树型无线传感器网络(Wireless sensor network,WSN)中分布式线性约束最小方差(Linearly constrained minimum variance,LCMV)波束形成器的计算量,将多级分解技术用于WSN分布式波束形成技术中,提出基于多级维纳滤波器(Multistage Wiener filter,MSWF)的分布式LCMV波束形成器方法。该方法通过有效引入MSWF技术避免本地协方差矩阵估计及求逆运算,能以更少的计算量获得分布式LCMV波束形成器相同的输出性能,说明新方法继承了MSWF和分布式LCMV波束形成器的优点。计算机仿真结果验证了算法的优良性能。 展开更多

关键词 无线传感器网络 LCMV波束形成器 多级维纳滤波器 分布式信号估计

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改进的树型WSN分布式LCMV波束形成方法 被引量：1

16

作者 黄庆东 卢光跃 +1 位作者 庞胜利 包志强 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1844-1848,共5页

针对减少树型无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中分布式线性约束最小方差(linearly constrained minimum variance,LCMV)波束形成器计算量问题,提出基于Householder多级维纳滤波器(Householder multistage Wiener filter,HM... 针对减少树型无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中分布式线性约束最小方差(linearly constrained minimum variance,LCMV)波束形成器计算量问题,提出基于Householder多级维纳滤波器(Householder multistage Wiener filter,HMSWF)的分布式LCMV波束形成器方法。该方法通过有效引入HMSWF技术避免本地协方差矩阵估计及求逆运算,能以更少的计算量获得分布式LCMV波束形成器相同的输出性能。计算机仿真结果验证了算法的优良性能。 展开更多

关键词 线性约束最小方差波束形成器 分布式信号估计 无线传感器网络

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一种基于线性约束的自适应方向图控制方法 被引量：3

17

作者 李荣锋 赵士锋 丁前军 《雷达科学与技术》 2009年第2期139-141,146,共4页

提出了一种基于线性约束最小方差波束形成(LCMV)的自适应方向图控制方法。该方法通过在原有线性约束基础上构造新的线性约束,然后根据新组成的线性约束进行LCMV自适应波束形成,所得到的自适应方向图在固定零点方向和干扰方向形成零陷的... 提出了一种基于线性约束最小方差波束形成(LCMV)的自适应方向图控制方法。该方法通过在原有线性约束基础上构造新的线性约束,然后根据新组成的线性约束进行LCMV自适应波束形成,所得到的自适应方向图在固定零点方向和干扰方向形成零陷的同时保留了期望静态方向图的副瓣电平特性,从而能够减小快变干扰的影响,并且计算十分简便。计算机仿真证明了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 自适应方向图控制 线性约束最小方差波束形成 零陷

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高阶累积量自适应波束形成的改进算法 被引量：1

18

作者 高杨 李东生 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第3期36-38,47,共4页

针对线性约束最小方差(LCMV)算法在自适应波束形成时,存在的对噪声敏感、信噪比(SNR)较高时波束形成受小特征值扰动影响较大的情况。在基于高阶累积量的LCMV算法的基础上提出改进方法。该方法首先计算阵列接收数据的高阶累积量,然后对... 针对线性约束最小方差(LCMV)算法在自适应波束形成时,存在的对噪声敏感、信噪比(SNR)较高时波束形成受小特征值扰动影响较大的情况。在基于高阶累积量的LCMV算法的基础上提出改进方法。该方法首先计算阵列接收数据的高阶累积量,然后对高阶累积量构造数据增广矩阵,进行奇异值分解求出伪逆,再用伪逆修正LCMV算法的权值,形成波束。仿真结果表明,相比于传统LCMV算法与基于高阶累积量的LCMV算法。算法能够有效地克服信噪比升高时小特征值扰动对波束形成的不良影响,且在较低快拍数下仍能有效形成波束。 展开更多

关键词 高阶累积量 波束形成 线性约束最小方差准则 奇异值分解

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用权系数迭代的自适应波束形成器抑制干扰 被引量：1

19

作者 桂任舟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期597-600,共4页

针对RFI(radio frequency interference)在高频地波雷达中不同距离元的分布特点,在比较现阶段不同波束形成器的基础上,提出一种应用基于权系数迭代法的自适应波束形成器来抑制RFI干扰的方法。该波束形成器的初始权向量是用MVDR(minimum ... 针对RFI(radio frequency interference)在高频地波雷达中不同距离元的分布特点,在比较现阶段不同波束形成器的基础上,提出一种应用基于权系数迭代法的自适应波束形成器来抑制RFI干扰的方法。该波束形成器的初始权向量是用MVDR(minimum variance distortionless response)算法来获得,而其后迭代法中的权向量是基于LCMV(linearly constrained minimum variance beamforming)算法在上一次权系数的基础上得到的。其中两算法中的协方差矩阵都是由不含雷达回波信号的远距离元阵列快拍来构成,从而增加天线阵的自由度。最后通过对实际雷达数据的处理,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 LCMV MVDR RFI 自适应波束形成器

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基于子带SDL的LCMV宽带波束形成性能分析

20

作者 赵拥军 陈晖 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2015年第4期774-785,共12页

对子带阵元延迟线(SDL)波束形成器的线性约束最小方差(LCMV)宽带自适应波束形成算法进行了性能分析。推导了子带LCMV算法的输出信干噪比(SINR)的解析表达式,对比了子带LCMV算法和全带LCMV算法的阵列响应性能,以及阵元数量、输入信噪比(S... 对子带阵元延迟线(SDL)波束形成器的线性约束最小方差(LCMV)宽带自适应波束形成算法进行了性能分析。推导了子带LCMV算法的输出信干噪比(SINR)的解析表达式,对比了子带LCMV算法和全带LCMV算法的阵列响应性能,以及阵元数量、输入信噪比(SNR)和阵元间距对输出SINR的影响,并分析了子带滤波器组的参数对子带LCMV输出SINR性能的影响。仿真结果表明子带LCMV算法可有效提高性能,并可在不降低性能的条件下降低阵元需求。 展开更多

关键词 宽带波束形成 阵元延迟线 子带滤波器组 线性约束最小方差

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