二次重构协方差矩阵稳健波束形成算法

1

作者 王博言 崔琳 +2 位作者 薛凯 张元帮 崔赢凯 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第5期144-149,共6页

针对自适应波束形成算法需要解决在失配条件下的性能问题,提出一种对采样数据协方差矩阵进行二次重构并且改进导向矢量估计的稳健波束形成算法。首先求出采样数据协方差矩阵,其次用信号的先验知识得到重构的协方差矩阵,再次通过改进的... 针对自适应波束形成算法需要解决在失配条件下的性能问题,提出一种对采样数据协方差矩阵进行二次重构并且改进导向矢量估计的稳健波束形成算法。首先求出采样数据协方差矩阵,其次用信号的先验知识得到重构的协方差矩阵,再次通过改进的约束条件对协方差矩阵进行二次重构,其结果为最终的干扰加噪声协方差矩阵,最后利用改进的最优导向矢量估计法对导向矢量失配进行修正,求出波束方向图。仿真实验表明,该方法设计出的波束形成器在面对导向矢量失配、阵元扰动时有较好的应对能力。 展开更多

关键词 自适应波束形成 稳健波束形成算法 协方差矩阵二次重构 最优导向矢量估计

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基于自适应高斯勒让德积分的稳健波束形成算法 被引量：1

2

作者 崔琳 王博言 +2 位作者 薛凯 张元帮 崔赢凯 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期79-85,共7页

针对协方差矩阵重构过程中计算量大的问题,提出一种基于自适应高斯勒让德积分重构协方差矩阵并且改进导向矢量估计的稳健波束形成算法。首先构造干扰子空间,引入自适应高斯勒让德积分计算干扰子空间得到干扰相关矩阵,然后对干扰相关矩... 针对协方差矩阵重构过程中计算量大的问题,提出一种基于自适应高斯勒让德积分重构协方差矩阵并且改进导向矢量估计的稳健波束形成算法。首先构造干扰子空间,引入自适应高斯勒让德积分计算干扰子空间得到干扰相关矩阵,然后对干扰相关矩阵进行特征分解求出投影矩阵,并且将接收信号投影到投影矩阵上,求出重构的干扰加噪声协方差矩阵,最后对导向矢量失配进行修正。仿真结果表明,该算法设计出的波束形成器具有较好的应对导向矢量失配、阵元扰动的能力。 展开更多

关键词 自适应高斯勒让德积分 稳健波束形成算法 干扰信号子空间 协方差矩阵重构 最优导向矢量估计

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最坏情况下的鲁棒自适应波束形成算法性能分析 被引量：11

3

作者 林静然 彭启琮 +1 位作者 邵怀宗 居太亮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2161-2166,共6页

研究了最坏情况下的鲁棒自适应波束形成算法,它通过对角加载提高波束对方向矢量误差的鲁棒性.给出了其最优对角加载因子的近似解析达式,揭示了各种因素如何影响最优加载因子.在此基础上,对该算法进行了性能分析,推导出了关于目标功率估... 研究了最坏情况下的鲁棒自适应波束形成算法,它通过对角加载提高波束对方向矢量误差的鲁棒性.给出了其最优对角加载因子的近似解析达式,揭示了各种因素如何影响最优加载因子.在此基础上,对该算法进行了性能分析,推导出了关于目标功率估计和信号干扰噪声比的近似表达式.计算机仿真验证了本文的分析. 展开更多

关键词 鲁棒自适应波束形成算法 方向矢量误差 最坏情况 最优加载因子 性能分析 目标功率估计 信号干扰噪声比

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智能天线的原理、自适应波束形成算法的研究进展与应用 被引量：34

4

作者 桑怀胜 李峥嵘 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期83-89,共7页

智能天线是当前通信领域的研究热点之一。阐述了智能天线的基本原理 ,介绍了上行链路窄带自适应波束形成算法 ,对自适应波束形成算法进行了分类 ,较为详细地讨论了各种算法的特点 。

关键词 智能天线 自适应天线阵 自适应波束形成算法 移动通信系统

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一种新的智能天线波束形成算法 被引量：12

5

作者 王丽娜 王兵 周贤伟 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期351-354,共4页

在DS/CDMA系统中采用智能天线技术可以增加系统的容量,提高抗干扰性能。智能天线技术的核心是波束形成算法,基于遗传算法提出了一种新的智能天线波束形成算法,算法采用了内插和外推两种交叉算子,克服了遗传算法的早熟收敛问题,提高了全... 在DS/CDMA系统中采用智能天线技术可以增加系统的容量,提高抗干扰性能。智能天线技术的核心是波束形成算法,基于遗传算法提出了一种新的智能天线波束形成算法,算法采用了内插和外推两种交叉算子,克服了遗传算法的早熟收敛问题,提高了全局收敛能力。研究结果表明,提出的智能天线波束形成算法具有良好的收敛性和稳定性,可用于DS/CDMA系统抵抗干扰的影响。 展开更多

关键词 智能天线 波束形成算法 CDMA

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鲁棒约束恒模自适应波束形成算法 被引量：5

6

作者 宋昕 汪晋宽 +1 位作者 薛延波 韩英华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1833-1837,共5页

线性约束恒模算法能够有效克服恒模算法中存在的干扰捕获问题,但在信号方向向量存在偏差的情况下,其性能将会受到影响.针对上述问题,本文提出了鲁棒约束恒模自适应算法并对其性能进行了分析.该算法收敛速度快,抗扰动性强,对信号方向向... 线性约束恒模算法能够有效克服恒模算法中存在的干扰捕获问题,但在信号方向向量存在偏差的情况下,其性能将会受到影响.针对上述问题,本文提出了鲁棒约束恒模自适应算法并对其性能进行了分析.该算法收敛速度快,抗扰动性强,对信号方向向量的偏差具有较强的鲁棒性,改善了系统的输出信干噪比.仿真实验表明,与线性约束恒模算法相比,鲁棒约束恒模算法具有很好的性能. 展开更多

关键词 恒模算法 线性约束 鲁棒自适应波束形成算法 信干噪比

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一种具有双重鲁棒性的自适应波束形成算法 被引量：5

7

作者 林静然 彭启琮 邵怀宗 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第2期10-14,共5页

提出了一种具有双重鲁棒性的自适应波束形成算法,以克服有限采样效应和方向矢量误差引起的波束性能下降。该算法使用对角加载提高鲁棒性,并通过协方差矩阵拟合和优化最坏情况下的波束性能确定对角加载因子。在此基础上,本文得出了最优... 提出了一种具有双重鲁棒性的自适应波束形成算法,以克服有限采样效应和方向矢量误差引起的波束性能下降。该算法使用对角加载提高鲁棒性,并通过协方差矩阵拟合和优化最坏情况下的波束性能确定对角加载因子。在此基础上,本文得出了最优加载因子的近似表达式,揭示了哪些因素可以影响最优加载因子,以及如何影响。和该领域现有的其他算法相比,本算法运算量更低,具有更好的鲁棒性。计算机仿真对该算法进行了验证。 展开更多

关键词 鲁棒自适应波束形成算法 对角加载 协方差矩阵拟合 最坏情况性能优化 有限采样效应 方向矢量误差

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RLS波束形成算法在相干干扰环境中的应用 被引量：3

8

作者 安毅 吕昕 高本庆 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第8期33-35,共3页

讨论了如何将RLS自适应波束形成算法与空间平滑法相结合 ,应用到相干干扰环境中。首先给出了RLS去相干算法的结构和具体迭代步骤 ,并进行了理论推导 ,得到了采样信号协方差矩阵的逆矩阵循环传递等效于采样协方差矩阵求平均值的结论。对... 讨论了如何将RLS自适应波束形成算法与空间平滑法相结合 ,应用到相干干扰环境中。首先给出了RLS去相干算法的结构和具体迭代步骤 ,并进行了理论推导 ,得到了采样信号协方差矩阵的逆矩阵循环传递等效于采样协方差矩阵求平均值的结论。对两种情况进行了计算机模拟 ,证明了算法结构的正确性和可靠性。 展开更多

关键词 相干干扰 自适应阵 信号处理 RLS波束形成算法

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基于频域LMS的自适应波束形成算法 被引量：6

9

作者 张小飞 徐大专 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期41-46,58,共7页

在分析传统自适应波束形成的基础上,提出了一种基于频域最小均方(LMS)的自适应波束形成算法。该算法先对输入信号进行FFT变换,再通过LMS算法实现了频域上自适应波束形成。FFT变换后信号为稀疏矩阵,自相关下降,LMS算法收敛速度提高;理论... 在分析传统自适应波束形成的基础上,提出了一种基于频域最小均方(LMS)的自适应波束形成算法。该算法先对输入信号进行FFT变换,再通过LMS算法实现了频域上自适应波束形成。FFT变换后信号为稀疏矩阵,自相关下降,LMS算法收敛速度提高;理论分析和仿真结果表明了该算法收敛速度较快、性能较好,且计算量较少,易于实时实现,而且文章提出的波束形成算法对相干信源具有鲁棒性。 展开更多

关键词 自适应波束形成算法 频域LMS FFT变换 收敛速度 LMS算法 最小均方 输入信号 算法实现 稀疏矩阵 仿真结果 实时实现 相干信源 自相关 计算量 鲁棒性

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数字波束形成算法仿真实现 被引量：1

10

作者 梁亦慧 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第3期43-45,共3页

从讨论波束形成方法在声系统中的主要作用和主要形成过程入手,介绍几种具体实现波束形成的算法.主要讨论一种能够降低硬件要求的波束形成算法--正交波束形成算法.此种方法不但适用于声系统,对于其他检测系统也有一定的实际意义.给出几... 从讨论波束形成方法在声系统中的主要作用和主要形成过程入手,介绍几种具体实现波束形成的算法.主要讨论一种能够降低硬件要求的波束形成算法--正交波束形成算法.此种方法不但适用于声系统,对于其他检测系统也有一定的实际意义.给出几种主要波束形成算法的Matlab仿真实现程序,将按照此类方法仿真所得到的波束形成指向性图与理论指向性图比较,两者非常类似. 展开更多

关键词 声信号处理 声系统 正交波束形成算法 MATLAB 波束形成指向性图 理论指向性图 数字波束形成算法

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一种高性能GPS抗干扰自适应波束形成算法 被引量：1

11

作者 李蕊 史小卫 +2 位作者 徐乐 李平 吕志清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2152-2155,共4页

GPS因其优越的性能而得到广泛应用,但由于到达接收机的卫星信号相当微弱,所以很容易被外界电磁信号干扰。将智能天线技术应用到GPS系统中以达到抗干扰的目的。针对卫星信号的特点,提出了一种新的波束形成算法-Noise RLS算法。本算法用... GPS因其优越的性能而得到广泛应用,但由于到达接收机的卫星信号相当微弱,所以很容易被外界电磁信号干扰。将智能天线技术应用到GPS系统中以达到抗干扰的目的。针对卫星信号的特点,提出了一种新的波束形成算法-Noise RLS算法。本算法用白噪声代替RLS算法中的参考信号,克服了RLS算法需要参考信号的缺点,仿真结果表明,提出的算法在不牺牲阵列自由度的同时又能获得更高的信干比。 展开更多

关键词 抗干扰 波束形成算法 智能天线 GPS

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一种稳健的循环时空波束形成算法 被引量：1

12

作者 吕泽均 肖先赐 +1 位作者 南建设 甘建超 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期741-746,共6页

该文提出了一种新的基于信号平稳特性的自适应波束形成算法—稳健的循环时空波束形成算法。该算法在利用信号的谱相关特性的同时使用了多个时延,将波束形成技术从空域扩展到了时空域,弥补了空域信息的不足,充分利用了信号的循环统计信... 该文提出了一种新的基于信号平稳特性的自适应波束形成算法—稳健的循环时空波束形成算法。该算法在利用信号的谱相关特性的同时使用了多个时延,将波束形成技术从空域扩展到了时空域,弥补了空域信息的不足,充分利用了信号的循环统计信息和信号的时域特征,提高了信号的选择能力和对干扰、噪声的抑制能力。仿真实验结果验证了该算法的有效性和稳健性。 展开更多

关键词 自适应波束形成 阵列信号处理 信号平稳持性 循环时空波束形成算法 循环平稳

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一种新的卫星智能天线自适应波束形成算法 被引量：3

13

作者 王丽娜 王兵 《电讯技术》 北大核心 2009年第4期1-5,共5页

基于遗传算法提出了一种用于卫星智能天线的自适应波束形成算法,在遗传算法的变异操作中使用双变异概率,并将其与最优保留策略和内插交叉算子结合在一起使用,以此来克服传统遗传算法的早熟收敛问题,提高全局收敛能力和可靠性。仿真结果... 基于遗传算法提出了一种用于卫星智能天线的自适应波束形成算法,在遗传算法的变异操作中使用双变异概率,并将其与最优保留策略和内插交叉算子结合在一起使用,以此来克服传统遗传算法的早熟收敛问题,提高全局收敛能力和可靠性。仿真结果表明,提出的自适应波束形成算法具有良好的收敛性和抗干扰性能,可抵抗卫星通信系统中干扰信号的影响。 展开更多

关键词 卫星通信 智能天线 自适应波束形成算法 遗传算法

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一种改进的平衰落信道特征空间波束形成算法 被引量：1

14

作者 马长征 吴伟陵 杜志敏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期118-122,共5页

利用累积量可以估计多用户的空间特征即合成导向矢量,实现空分多址。在小快拍数情况下,累积量方差较大,直接作波束形成,性能较差。本文提出把基于累积量估计出的多用户的空间特征再在二阶统计量估计出的信号子空间投影,然后再做波束形成... 利用累积量可以估计多用户的空间特征即合成导向矢量,实现空分多址。在小快拍数情况下,累积量方差较大,直接作波束形成,性能较差。本文提出把基于累积量估计出的多用户的空间特征再在二阶统计量估计出的信号子空间投影,然后再做波束形成,提高了波束形成的稳健性。仿真结果表明,本算法的性能较求伪逆和直接做波束形成有一定的提高。 展开更多

关键词 空间特征 自适应波束形成算法 平衰落信道

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一种具有快速收敛特性的盲自适应波束形成算法 被引量：1

15

作者 何振亚 陈宇欣 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第12期69-74,共6页

本文提出了一种基于信号的周期平稳特性的具有快速收敛特性的盲波束形成新方法。该盲算法应用了ＲＬＳ技术，仿真实验证明该算法的收敛速度快于Ｃａｓｔｅｄｏ

关键词 自适应波束 波束形成算法 RLS 信号处理

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一种变步长LMS波束形成算法性能研究 被引量：1

16

作者 杨群 曹祥玉 姚旭 《现代电子技术》 2011年第3期1-3,7,共4页

智能天线的自适应算法通过迭代运算获取波束形成的最优权值矢量时,收敛速度和稳态误差是衡量一个算法是否优良的关键因素。它们的好坏直接影响着系统波束形成的性能。系统地分析了传统的最小均方(LMS)算法的收敛速度以及稳态误差的性能... 智能天线的自适应算法通过迭代运算获取波束形成的最优权值矢量时,收敛速度和稳态误差是衡量一个算法是否优良的关键因素。它们的好坏直接影响着系统波束形成的性能。系统地分析了传统的最小均方(LMS)算法的收敛速度以及稳态误差的性能,在此基础上提出了一种新的变步长LMS算法,将此算法应用于波束形成,并用Matlab软件进行仿真。仿真结果表明,改进后的算法较传统LMS具有较快的收敛速度和较小的稳态误差。 展开更多

关键词 智能天线 自适应波束形成算法 LMS 变步长算法

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CDMA中一种新的波束形成算法

17

作者 傅永生 沈连丰 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第4期344-348,共5页

基于CDMA环境提出了一种新的波束形成算法,并且以此形成二维Rake合并器.这种新的方法,根据最大信号噪声干扰比准则推导出计算权矢量的公式,将求导向矢量再求逆的两步问题转化为直接求Hermit阵的最大广义特征值和特征向量,且使用解扩后... 基于CDMA环境提出了一种新的波束形成算法,并且以此形成二维Rake合并器.这种新的方法,根据最大信号噪声干扰比准则推导出计算权矢量的公式,将求导向矢量再求逆的两步问题转化为直接求Hermit阵的最大广义特征值和特征向量,且使用解扩后数据计算干扰加噪声的协方差阵.该法计算量小,数据存储量小,不需要训练序列和参考信号,步骤简单且性能优于导频辅助法,计算量小于码滤波法.此法可应用于第三代移动通信系统中快衰落环境下的波束形成. 展开更多

关键词 CDMA 波束形成算法 Rake合并 最大信号噪声干扰比准则 广义特征矢量 智能天线

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空域抽样与相干因子融合的超声阵列自适应波束形成算法

18

作者 宋寿鹏 李棋 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期200-208,共9页

针对超声成像中自适应波束形成算法计算效率低的问题,提出了一种基于空域抽样与相干因子融合的自适应波束形成算法。该算法通过分析阵列数据波束图,推导出不同阵元数目下的最大抽取因子,将阵列中所有阵元接收的数据按最大抽取因子进行... 针对超声成像中自适应波束形成算法计算效率低的问题,提出了一种基于空域抽样与相干因子融合的自适应波束形成算法。该算法通过分析阵列数据波束图,推导出不同阵元数目下的最大抽取因子,将阵列中所有阵元接收的数据按最大抽取因子进行空域等间隔抽样,得到阵元稀疏后的回波数据,减少了采集数据量。将空域抽样数据输入波束形成器,计算其协方差矩阵,再将协方差矩阵构造为Toeplitz矩阵,结合最小方差原理从构造的Toeplitz矩阵计算出抽样数据的自适应加权值,并引入相干因子对自适应加权值进行修正,以突出抽样数据中的有效信息,抑制干扰成份。在使用不对等数据信息和使用空域抽样数据成像的情况下,采用该算法、最小方差算法和融合相干因子的最小方差算法分别对裂纹和横通孔缺陷仿真成像。结果表明:在数据信息不对等时,在成像质量上,该算法介于另外两种算法之间;在成像时间上,与另外两种算法相比,该算法的成像时间平均减少85%以上。在相同的空域抽样数据下,在成像质量上,该算法成像效果优于其他算法;在成像时间上,与另外两种算法相比,该算法的成像时间平均减少65%以上。 展开更多

关键词 波束形成算法 空域抽样 相干因子 计算复杂度

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线性受限最小二乘恒模波束形成算法

19

作者 傅洪亮 酆广增 《南京邮电学院学报（自然科学版）》 2005年第2期53-56,共4页

将线性受限条件运用于最小二乘,提出了一种线性受限最小二乘恒模波束形成算法,称为LC-LSCMA,并将它与传统的最小二乘恒模波束形成算法(LSCMA)及预解扩最小二乘恒模波束形成算法(P-LSCMA)进行了仿真比较。仿真结果表明,提出的LC-LSCMA算... 将线性受限条件运用于最小二乘,提出了一种线性受限最小二乘恒模波束形成算法,称为LC-LSCMA,并将它与传统的最小二乘恒模波束形成算法(LSCMA)及预解扩最小二乘恒模波束形成算法(P-LSCMA)进行了仿真比较。仿真结果表明,提出的LC-LSCMA算法比LSCMA及P-LSCMA的信干比性能和误码率性能要好,特别在低信噪比情况下性能仍优于LSCMA。 展开更多

关键词 线性受限 最小二乘 恒模波束形成算法

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低快拍下模糊径向基神经网络波束形成算法 被引量：7

20

作者 冯晓宇 谢军伟 +1 位作者 张晶 王博 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第4期132-135,140,共5页

针对低快拍情况下自适应波束形成算法性能下降,以及权矢量解算过程中协方差矩阵求逆运算量大的问题,针对最小方差无失真响应(MVDR)算法,采用单位阵和采样协方差矩阵的凸线性组合对低快拍下的协方差矩阵进行修正,在此基础上,引入模糊径向... 针对低快拍情况下自适应波束形成算法性能下降,以及权矢量解算过程中协方差矩阵求逆运算量大的问题,针对最小方差无失真响应(MVDR)算法,采用单位阵和采样协方差矩阵的凸线性组合对低快拍下的协方差矩阵进行修正,在此基础上,引入模糊径向基(RBF)神经网络逼近算法权矢量,通过模糊RBF神经网络实现从阵列协方差矩阵到最优权矢量的非线性映射,避免了矩阵求逆运算。仿真结果表明,当低快拍情况下最小方差无失真响应(MVDR)及最小能量无畸变响应(MPDR)算法出现性能下降时,基于模糊RBF神经网络的波束形成算法仍能快速逼近算法权矢量,波束赋形效果较好,同时可实现算法复杂度的降低及计算量的减少。 展开更多

关键词 MVDR MPDR 模糊RBF神经网络 自适应波束形成算法

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