改进的双约束稳健Capon波束形成算法 被引量：9

1

作者 李立欣 白童童 +2 位作者 张会生 包涛 申礼斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期2014-2019,共6页

传统双约束稳健Capon波束形成算法采用牛顿迭代法求解最优加载量,存在计算精度低且运算量大的问题。该文提出一种改进的双约束稳健Capon波束形成(DCRCB)算法,该算法对信号协方差矩阵进行重构,基于期望信号导向矢量在噪声子空间的投影最... 传统双约束稳健Capon波束形成算法采用牛顿迭代法求解最优加载量,存在计算精度低且运算量大的问题。该文提出一种改进的双约束稳健Capon波束形成(DCRCB)算法,该算法对信号协方差矩阵进行重构,基于期望信号导向矢量在噪声子空间的投影最优,将重构后的干扰加噪声协方差矩阵投影到噪声子空间,得到基于噪声子空间的双约束算法模型。该算法中通过模约束的辅助约束作用,将改进的双约束算法模型转化为单约束问题,最终解得最优对角加载量的解析表达式。仿真结果表明改进算法能通过调整主瓣宽度优化波束旁瓣,有效提高了抗矢量偏差的鲁棒性,同时降低了运算量。 展开更多

关键词 自适应波束形成 双约束capon波束形成 信号协方差矩阵重构 噪声子空间

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双约束稳健Capon波束形成算法的分析与求解 被引量：2

2

作者 刘聪锋 廖桂生 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期477-481,共5页

针对Capon波束形成算法在导向矢量的不确定集和模约束下的求解问题,提出了新的分析和求解方法。通过对最优化问题进行深入分析,发现不确定集约束决定该算法的性能,而模约束只是起辅助约束作用,因此可以通过对不确定集约束Capon波束形成... 针对Capon波束形成算法在导向矢量的不确定集和模约束下的求解问题,提出了新的分析和求解方法。通过对最优化问题进行深入分析,发现不确定集约束决定该算法的性能,而模约束只是起辅助约束作用,因此可以通过对不确定集约束Capon波束形成算法的解进行标量化处理,使其满足模约束而获得该算法的最优解。所提出方法不仅使得不确定集约束参数的选择更加简单,同时使得波束形成算法的性能改善达到最优。发现不确定集约束参数选择得越大,算法的性能改善越接近于最优,而此时对应于负加载。仿真分析验证了方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 自适应波束形成 capon波束形成器 不确定集约束 模约束 负对角加载

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基于模约束的稳健Capon波束形成算法 被引量：13

3

作者 刘聪锋 廖桂生 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期440-445,共6页

针对Capon波束形成器在导向矢量失配存在时的较差指向性能,利用模约束来提高算法的稳健性.详细分析了模不等式约束Capon波束形成器(NICCB)解的存在情况,给出了NICCB中模不等式约束参数的选择范围.由于模等式约束远远强于不等式约束,所... 针对Capon波束形成器在导向矢量失配存在时的较差指向性能,利用模约束来提高算法的稳健性.详细分析了模不等式约束Capon波束形成器(NICCB)解的存在情况,给出了NICCB中模不等式约束参数的选择范围.由于模等式约束远远强于不等式约束,所以模等式约束Capon波束形成器(NECCB)的稳健性要远远优于NICCB,故提出NECCB并进行了有效的求解.仿真分析验证了理论分析的正确性,当模约束参数在允许的范围内选择时,最优NICCB和NECCB的波束指向性能变化不是很明显,但是NECCB的性能要明显优于NICCB. 展开更多

关键词 capon波束形成器 导向矢量失配 模约束 对角加载 负加载

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导向矢量不确定集约束的稳健Capon波束形成算法 被引量：5

4

作者 刘聪锋 廖桂生 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期197-203,共7页

针对Capon波束形成算法在导向矢量不确定集约束下的求解问题,提出了新的求解方法.通过对稳健算法最优化问题的特点和求解过程进行分析,给出了新的求解结果,不仅使不确定集约束参数的选择更加简单,同时使波束形成算法的性能改善达到最优... 针对Capon波束形成算法在导向矢量不确定集约束下的求解问题,提出了新的求解方法.通过对稳健算法最优化问题的特点和求解过程进行分析,给出了新的求解结果,不仅使不确定集约束参数的选择更加简单,同时使波束形成算法的性能改善达到最优.而且得出了负加载可以获得最优的性能改善,而约束参数选择得越大,波束形成算法的性能越接近于最优,而零解可以通过合理选择约束参数进行有效地避免.最后的仿真分析验证了理论分析的正确性和算法的有效性. 展开更多

关键词 自适应波束形成 capon波束形成器 不确定集约束 负对角加载

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基于双不确定集约束的稳健宽带波束形成算法 被引量：4

5

作者 陈明建 罗景青 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期587-591,共5页

针对传统不确定集约束稳健波束形成算法(S-WCRB)的性能依赖于模约束参数的问题,提出了双不确定集约束的稳健宽带波束形成(D-WCRB)算法.该算法将期望信号导向矢量约束于两个不同参数的球形不确定集中,解决模约束参数选择不当引起SINR性... 针对传统不确定集约束稳健波束形成算法(S-WCRB)的性能依赖于模约束参数的问题,提出了双不确定集约束的稳健宽带波束形成(D-WCRB)算法.该算法将期望信号导向矢量约束于两个不同参数的球形不确定集中,解决模约束参数选择不当引起SINR性能下降的问题,推导了D-WCRB算法与S-WCRB算法获得不同SINR的必要条件,并讨论了D-WCRB算法中约束参数的选择问题.最后给出的数值仿真结果验证了该算法的有效性. 展开更多

关键词 稳健波束形成 宽带 导向矢量 双不确定集约束

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一种新的稳健Capon波束形成算法 被引量：5

6

作者 徐定杰 贺瑞 +1 位作者 沈锋 单志明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1492-1497,共6页

针对常规Capon波束形成算法在期望信号导向矢量失配情况下性能的急剧下降,研究了一种新的基于导向矢量不确定集的稳健Capon波束形成算法。该算法通过对阵列接受信号的相关矩阵进行特征分解获得噪声子空间,使期望信号导向矢量在噪声子空... 针对常规Capon波束形成算法在期望信号导向矢量失配情况下性能的急剧下降,研究了一种新的基于导向矢量不确定集的稳健Capon波束形成算法。该算法通过对阵列接受信号的相关矩阵进行特征分解获得噪声子空间,使期望信号导向矢量在噪声子空间的投影最优。并且利用特征向量的结构特性推导出了最优对角加载量的解析表达式。仿真结果表明了理论分析的正确性和算法的有效性。 展开更多

关键词 自适应波束形成 capon波束形成 不确定集约束 对角加载

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最差性能最优的稳健宽带Capon波束形成算法 被引量：3

7

作者 陈明建 罗景青 +1 位作者 唐希雯 冯剑 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期434-441,共8页

针对常规Capon波束形成易受期望信号导向矢量失配的影响,提出了一种基于广义特征值分解的稳健宽带Capon波束形成算法。算法利用空间响应偏差约束实现宽带频率不变波束形成,同时增加期望信号导向矢量的不确定集约束,改善了算法对导向矢... 针对常规Capon波束形成易受期望信号导向矢量失配的影响,提出了一种基于广义特征值分解的稳健宽带Capon波束形成算法。算法利用空间响应偏差约束实现宽带频率不变波束形成,同时增加期望信号导向矢量的不确定集约束,改善了算法对导向矢量偏差的稳健性,推导出自适应权矢量的两类近似闭式解。仿真结果表明,与现有的稳健宽带波束形成算法相比,算法在改善波束频响一致性的同时,提高了阵列输出信干噪比,对期望信号导向矢量的误差具有很好的稳健性。 展开更多

关键词 宽带波束形成 稳健capon波束形成 导向矢量误差 最差性能最优 空间响应偏差约束

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改进的稳健Capon波束形成算法性能分析 被引量：3

8

作者 冯晓宇 谢军伟 +2 位作者 张晶 张昭建 王博 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第9期32-35,39,共5页

常规Capon波束形成算法能够使波束在期望信号方向形成高增益，在干扰方向形成零陷，针对该算法在期望信号导向矢量失配的情况下，出现性能下降的问题，研究了期望信号导向矢量在不确定集约束下的求解。通过分析稳健Capon波束形成算法的... 常规Capon波束形成算法能够使波束在期望信号方向形成高增益，在干扰方向形成零陷，针对该算法在期望信号导向矢量失配的情况下，出现性能下降的问题，研究了期望信号导向矢量在不确定集约束下的求解。通过分析稳健Capon波束形成算法的特点，推导出了期望信号导向矢量在球形不确定集约束下的权矢量近似闭式解，并采用图像法，找到给定条件下的最优约束参数。在指向误差和相位误差存在情况下，对算法进行了仿真分析，仿真结果验证了算法在误差存在情况下的稳健性。 展开更多

关键词 导向矢量 不确定集 稳健capon波束形成 约束参数

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超宽带穿墙雷达双稳健波束互相关加权的自适应成像方法 被引量：1

9

作者 晋良念 欧阳缮 肖海林 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1644-1648,共5页

为了改善超宽带穿墙雷达目标成像质量,论文提出双稳健波束互相关加权的自适应成像方法。该方法将基阵交替划分为两个子阵,利用双约束稳健Capon波束形成(DRCB)独立估计子阵波束输出信号,取其信号和的能量作为像值获得高成像分辨率和强干... 为了改善超宽带穿墙雷达目标成像质量,论文提出双稳健波束互相关加权的自适应成像方法。该方法将基阵交替划分为两个子阵,利用双约束稳健Capon波束形成(DRCB)独立估计子阵波束输出信号,取其信号和的能量作为像值获得高成像分辨率和强干扰抑制能力;又因两波束的输出具有非常相似的主瓣响应和不同旁瓣响应的特点,取其互相关系数加权像值,可以减小旁瓣达到提高成像对比度的目的。时域有限差分(FDTD)数值仿真和实验数据处理结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 超宽带穿墙雷达成像 双约束稳健capon波束形成 互相关系数 分辨率 对比度

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一种稳健自适应波束形成的变量对角加载方法 被引量：1

10

作者 陈一文 舒勤 《现代电子技术》 2009年第7期45-47,51,共4页

在设计稳健的自适应波束形成算法来消除阵列流形中的非确定性方面已经投入了很大的努力。这些不确定性可能由波达方向(DOA)的不确定性、阵列结构不理想、远近效应、相互耦合和其他的失配以及建立模型错误造成。提出了一种可供选择实现... 在设计稳健的自适应波束形成算法来消除阵列流形中的非确定性方面已经投入了很大的努力。这些不确定性可能由波达方向(DOA)的不确定性、阵列结构不理想、远近效应、相互耦合和其他的失配以及建立模型错误造成。提出了一种可供选择实现的包含椭球不确定约束导引矢量的线性约束最小方差(LCMV)的波束形成方法,更详细地说,真实的导引矢量是根据预测导引矢量采用将椭球约束施加到估计的导引矢量的递归最陡下降算法来估计的,对角加载技术必须满足椭球约束,其主要缺点是如何通过对非确定性约束的认识来得到最优的对角加载值不是很明确。通过这个问题的解决证明了该方法的可行性,而且对角加载技术是通过变量加载集成到自适应机制中而不是固定对角加载或Ad Hoc技术。 展开更多

关键词 capon波束形成器 约束优化 对角加载 最陡下降 自适应波束形成

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MIMO雷达迭代降维稳健波束形成方法 被引量：4

11

作者 虞泓波 冯大政 解虎 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期30-35,共6页

针对多输入多输出雷达发射、接收导向矢量失配问题,提出一种迭代降维稳健波束形成方法.首先将整体线性联合估计方法应用到多输入多输出雷达模型中,得到改进的协方差矩阵估计;接着建立多输入多输出雷达发射、接收导向矢量失配模型,根据... 针对多输入多输出雷达发射、接收导向矢量失配问题,提出一种迭代降维稳健波束形成方法.首先将整体线性联合估计方法应用到多输入多输出雷达模型中,得到改进的协方差矩阵估计;接着建立多输入多输出雷达发射、接收导向矢量失配模型,根据目标信号输出功率最大原理,建立代价函数以估计真实的发射与接收导向矢量.并提出一种双迭代算法求解该代价函数,每次迭代过程仅需要求解两个低维的凸二次约束二次规划问题.仿真实验表明,与传统算法相比,在导向矢量失配严重情形下,所提算法能够取得更高的输出信干噪比,且收敛速度快,具有较低的计算复杂度. 展开更多

关键词 多输入多输出雷达 稳健波束形成 二次约束二次规划 双迭代 降维

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基于洛伦兹锥规划的声矢量阵宽容自适应波束形成 被引量：4

12

作者 梁国龙 刘凯 +1 位作者 温韶娟 张瑶 《声学技术》 CSCD 2011年第1期98-101,共4页

针对矢量阵Capon波束形成对阵列误差尤其敏感这一不足,提出了运用洛伦兹锥规划(LCP,Lorentz Cone Programming)实现导向矢量范数约束来提高波束形成鲁棒性的方法。鉴于矢量水听器声压分量和振速分量对阵列误差敏感程度不同的特点,采用了... 针对矢量阵Capon波束形成对阵列误差尤其敏感这一不足,提出了运用洛伦兹锥规划(LCP,Lorentz Cone Programming)实现导向矢量范数约束来提高波束形成鲁棒性的方法。鉴于矢量水听器声压分量和振速分量对阵列误差敏感程度不同的特点,采用了"双线约束"的策略。将范数约束波束形成转化为LCP形式,通过内点方法求解器SeDuMi求出其数值解。仿真结果表明,该波束形成器的噪声抑制能力要优于常规波束形成器,其宽容性要优于Capon波束形成器。 展开更多

关键词 capon波束形成 洛伦兹锥规划 范数约束 矢量阵

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分数阶傅里叶变换在水下多目标方位估计中的应用研究 被引量：2

13

作者 王大宇 张锦灿 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第7期1175-1183,共9页

线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号作为一种具有大时宽带宽积的信号被广泛应用于主动声纳中以进行水下目标方位估计。分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)技术对LFM信号分析具有独特的优势,本文通过对FRF... 线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号作为一种具有大时宽带宽积的信号被广泛应用于主动声纳中以进行水下目标方位估计。分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)技术对LFM信号分析具有独特的优势,本文通过对FRFT的理论研究,分析其应用于水下多目标方位估计领域的可行性。对于FRFT最优阶次搜索中存在的误差影响,本文研究范数约束Capon波束形成技术(Norm Constrained Capon Beamforming,NCCB),利用NCCB算法提高FRFT预处理后的目标方位估计的稳健性。最后,本文将分数阶预处理与稳健波束形成算法结合,通过计算机仿真验证了基于FRFT预处理的NCCB算法在低信噪比环境下仍然可以实现水下多目标方位的稳健估计。 展开更多

关键词 水下多目标 方位估计 分数阶傅里叶变换 范数约束capon波束形成

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