基于导向矢量信号的未知信源数DOA估计算法 被引量：3

1

作者 杨群 曹祥玉 +1 位作者 高军 姚旭 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2027-2031,共5页

针对多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法、旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)等大多数空间谱估计算法需要进行准确的信源数估计,且当信源数估计出现... 针对多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法、旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)等大多数空间谱估计算法需要进行准确的信源数估计,且当信源数估计出现误差时性能易受影响的问题,提出了一种基于导向矢量信号的未知信源数波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法。该算法通过引入导向矢量信号,以自适应波束形成中最大信噪比准则下最优权矢量对应的准最大信噪比作为来波方向估计参数,从而避免了大多数空间谱估计算法中的信源数估计并实现了各个信号来向的准确估计。对该方法进行了计算机仿真验证,仿真实验结果表明该算法是有效的。 展开更多

关键词 波达方向估计 导向矢量信号 准最大信噪比 信源数估计

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用一种新的空时导向矢量联合估计CDMA信号波达方向与多径时延 被引量：5

2

作者 田孝华 廖桂生 王洪洋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1876-1878,共3页

本文针对CDMA系统提出了一种不需要训练信号而直接对接收的正常通信信号进行处理,实现感兴趣用户的波达方向(DOA)与多径时延联合估计的新方法.该方法是一种基于空时二维的MUSIC方法,首先建立了一种新的数据结构,并对其形成的相关矩阵进... 本文针对CDMA系统提出了一种不需要训练信号而直接对接收的正常通信信号进行处理,实现感兴趣用户的波达方向(DOA)与多径时延联合估计的新方法.该方法是一种基于空时二维的MUSIC方法,首先建立了一种新的数据结构,并对其形成的相关矩阵进行特征分解,然后采用构造的新导向矢量对特征空间进行搜索.这种方法克服了要求接收信号数小于阵元数的局限,能有效估计时延不同、波达方向相差很小的多径信号的参数. 展开更多

关键词 空时导向矢量 联合估计 CDMA信号 特征序列 波达方向 多径时延 移动通信 码分多址

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基于时空极化导向矢量的阵列信号多维参数联合估计 被引量：1

3

作者 贾维敏 姚敏立 宋建社 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第6期869-872,共4页

通过对极化敏感阵列的时域采样构造了具有旋转不变结构的矩阵对,该矩阵对分解的特征值与对应特征向量分别是旋转矩阵和阵列的时空导向矢量,利用该导向矢量和旋转矩阵直接得到信号的频率、二维波达方向和极化的联合估计,该多维参数计算... 通过对极化敏感阵列的时域采样构造了具有旋转不变结构的矩阵对,该矩阵对分解的特征值与对应特征向量分别是旋转矩阵和阵列的时空导向矢量,利用该导向矢量和旋转矩阵直接得到信号的频率、二维波达方向和极化的联合估计,该多维参数计算方法具有虚拟阵元和较高的估计精度。简述了多维ESPRIT方法的基本原理,其配对方法采用了多个矩阵束具有相同的特征向量,两种方法均利用了的相同信息-矩阵束的特征值和特征向量,仿真实验验证和比较了两种方法的性能。 展开更多

关键词 极化敏感阵列 阵列信号处理 导向矢量 多维参数估计 自动配对

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确定性采样的矢量水听器阵列舰船目标方位估计 被引量：5

4

作者 井岩 沈毅 +2 位作者 冯乃章 万广南 孙明健 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1267-1276,共10页

使用较少的硬件电路和计算量实现高分辨率的目标方位估计一直是海域防御系统具有挑战性的研究工作。将压缩感知理论应用于矢量水听器阵列,利用确定测量矩阵建立了确定压缩采样的矢量水听器阵列(DCV)结构,并将其与改进的多重信号分类算法... 使用较少的硬件电路和计算量实现高分辨率的目标方位估计一直是海域防御系统具有挑战性的研究工作。将压缩感知理论应用于矢量水听器阵列,利用确定测量矩阵建立了确定压缩采样的矢量水听器阵列(DCV)结构,并将其与改进的多重信号分类算法(MMUSIC)相结合,提出了确定压缩采样的矢量水听器阵列的MMUSIC(DCV-MMUSIC)算法。将该算法用于相关或非相关模拟舰船目标的方位估计,通过对算法的可行性、高分辨能力和改变测量次数、信噪比和快拍数等多种仿真,得出该算法可以在低信噪比和小快拍下对舰船目标进行方向估计,并且具有使用硬件电路少、计算量低和估计偏差小等优点。又将其用于实际商船目标的方位估计,得到了较好的方位估计性能。 展开更多

关键词 确定测量矩阵 压缩采样 矢量水听器 舰船目标 方向估计 改进的多重信号分类算法

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基于协方差矩阵锥化和导向矢量估计的鲁棒自适应波束形成算法 被引量：7

5

作者 郭云舟 贾维敏 +1 位作者 金伟 朱丰超 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第10期57-61,共5页

当数据中含有期望信号时,自适应波束形成对以导向矢量失配为代表的失配误差非常敏感,其性能急剧下降,这一情况在同时存在移动干扰时将更为严重。针对移动干扰和模型误差同时存在的情况,提出了一种基于协方差矩阵锥化和导向矢量估计的鲁... 当数据中含有期望信号时,自适应波束形成对以导向矢量失配为代表的失配误差非常敏感,其性能急剧下降,这一情况在同时存在移动干扰时将更为严重。针对移动干扰和模型误差同时存在的情况,提出了一种基于协方差矩阵锥化和导向矢量估计的鲁棒自适应波束形成算法。该算法首先对协方差矩阵加权来增强协方差矩阵,然后利用增强后的协方差矩阵估计实际导向矢量,最后用增强协方差矩阵和估计后的导向矢量进行波束形成。仿真结果表明,所提算法在展宽零陷的同时也具有一定的抗模型误差能力,且提高了波束形成器对移动干扰和模型误差的鲁棒性。 展开更多

关键词 信号处理 自适应波束形成 协方差矩阵锥化 导向矢量估计 鲁棒性

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基于垂直矢量阵的相干信号方位估计算法 被引量：1

6

作者 卞红雨 王珺琳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期605-610,共6页

为了实现相干信号源的空间方位估计,将计算到达角瞬态成像(CAATI)算法引入矢量线阵,提出了基于垂直矢量阵的CAATI算法。该方法不仅具有CAATI算法所需快拍数少、运算量小、精确度高的特点,并且兼具矢量传感器可以同步、共点测量声场中的... 为了实现相干信号源的空间方位估计,将计算到达角瞬态成像(CAATI)算法引入矢量线阵,提出了基于垂直矢量阵的CAATI算法。该方法不仅具有CAATI算法所需快拍数少、运算量小、精确度高的特点,并且兼具矢量传感器可以同步、共点测量声场中的声压和振速信息的性能,因而利用一维线阵即可实现目标的空间方位估计,实时性好,且有效降低了实际应用中的硬件要求。仿真分析了点源与非点源目标的方位估计性能,结果表明提出的方法切实可行。 展开更多

关键词 信息处理技术 相干信号源 目标方位估计 垂直矢量阵 计算到达角瞬态成像算法

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矢量修正解决DOA估计模糊问题 被引量：4

7

作者 冷文 王安国 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期155-158,164,共5页

线阵DOA估计中由于阵元间距偏大造成了估计模糊的现象,产生了虚假的估计角度。通过修正导向矢量的算法,打破虚假角度和真实角度形成的导向矢量完全相同的平衡,造成这两种导向矢量不完全相同的结果,可以极大的抑制由于阵元间距偏大造成... 线阵DOA估计中由于阵元间距偏大造成了估计模糊的现象,产生了虚假的估计角度。通过修正导向矢量的算法,打破虚假角度和真实角度形成的导向矢量完全相同的平衡,造成这两种导向矢量不完全相同的结果,可以极大的抑制由于阵元间距偏大造成的估计模糊现象。为避免调整和增加天线,还可以采用虚拟阵列变化的辅助方法。最终算法通过计算仿真得到验证。该算法在降低计算量以及算法可实施性等方面都具有很强优势。 展开更多

关键词 阵列信号处理 DOA估计 导向矢量修正 模糊问题 阵元间距 虚拟阵列

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基于多维局部搜索的相干信号DOA估计算法 被引量：1

8

作者 张兴良 王可人 阮怀林 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第2期19-22,28,共5页

基于子空间类DOA估计算法具有很高的分辨率,但不适用于相干源测向,提出一种基于多维局部搜索的相干信号源DOA估计算法。首先,对协方差矩阵进行特征分解,获得叠加导向矢量空间。然后,对叠加导向矢量空间进行傅里叶变换,预估计信号方向和... 基于子空间类DOA估计算法具有很高的分辨率,但不适用于相干源测向,提出一种基于多维局部搜索的相干信号源DOA估计算法。首先,对协方差矩阵进行特征分解,获得叠加导向矢量空间。然后,对叠加导向矢量空间进行傅里叶变换,预估计信号方向和延迟系数。最后,以预估计结果为基点,通过多维局部搜索,精确估计相干信号入射方向。由于采用的是局部搜索方式,算法运算量非常小。仿真试验结果表明,提出的算法分辨率高,估计误差小。 展开更多

关键词 DOA估计 相干信号 多维局部搜索 叠加导向矢量

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基于矢量最优估计的稳健测向方法

9

作者 任晓松 杨嘉伟 +2 位作者 安建波 崔嵬 吴嗣亮 《现代防御技术》 北大核心 2016年第1期53-58,共6页

为了弥补阵列天线导向矢量失配和相位测量噪声对测向性能的影响,提出基于矢量最优估计的稳健测向方法。区别于传统相关干涉仪测向方法,该方法基于阵列系统的二阶统计特性和锁相环原理对来波信号导向矢量进行最优估计,然后借鉴相关干涉... 为了弥补阵列天线导向矢量失配和相位测量噪声对测向性能的影响,提出基于矢量最优估计的稳健测向方法。区别于传统相关干涉仪测向方法,该方法基于阵列系统的二阶统计特性和锁相环原理对来波信号导向矢量进行最优估计,然后借鉴相关干涉仪原理确定来波信号方向。仿真分析表明,该方法弥补了阵列天线系统误差和测量相位随机噪声的影响,可以实现来波信号方向的准确测量。 展开更多

关键词 阵列信号处理 特征子空间 导向矢量 锁相环 矢量相关 测向 最优估计

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单矢量水听器时域和频域双目标分辨能力比较 被引量：3

10

作者 姚直象 惠俊英 +1 位作者 王德俊 蔡平 《声学技术》 CSCD 2004年第z1期222-226,共5页

用单矢量水听器估计目标方位时,双目标情况下,时域平均声强器估计的是两个目标的合成方位;在频域利用目标DEMON线谱频率的不同可以区分双目标,该方法具有较好的抗相干及非相干干扰能力,表明单个矢量水听器也能分辨多目标.文中叙述了DEMO... 用单矢量水听器估计目标方位时,双目标情况下,时域平均声强器估计的是两个目标的合成方位;在频域利用目标DEMON线谱频率的不同可以区分双目标,该方法具有较好的抗相干及非相干干扰能力,表明单个矢量水听器也能分辨多目标.文中叙述了DEMON线谱测向原理,给出了轴频提取及双目标DEMON线谱分离的方法,分析了DEMON线谱区分双目标的性能. 展开更多

关键词 声矢量信号处理 目标方位分辨 目标方位估计

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基于导向矢量修正的空间临近强干扰阻塞方法 被引量：2

11

作者 田蕴琦 向龙凤 +1 位作者 肖开奇 朱磊 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期92-96,共5页

针对空间临近强干扰下常规干扰阻塞法导致的空间谱基底起伏和目标峰值衰减问题,提出一种基于导向矢量修正的空间临近强干扰阻塞方法。理论推导了阻塞矩阵处理后多重信号分类法(MUSIC)的空间谱表达式,在分析空间谱基底起伏原因的基础上,... 针对空间临近强干扰下常规干扰阻塞法导致的空间谱基底起伏和目标峰值衰减问题,提出一种基于导向矢量修正的空间临近强干扰阻塞方法。理论推导了阻塞矩阵处理后多重信号分类法(MUSIC)的空间谱表达式,在分析空间谱基底起伏原因的基础上,给出了模值一致化约束下的导向矢量修正公式。计算机仿真实验表明,该方法解决了空间谱基底起伏问题,恢复了弱目标谱峰;与传统干扰阻塞法相比,更适合空间临近强干扰场景,且对信噪比和阵元数的要求更低。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 弱目标方位估计 导向矢量修正 空间临近强干扰 阻塞矩阵

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基于稳健斜投影预处理的主瓣抗干扰算法

12

作者 隋振兴 王铮 袁晓垒 《航空兵器》 北大核心 2025年第2期74-79,共6页

实际应用中,阵列接收数据往往包含目标信号部分,用包含部分目标信号的样本协方差矩阵来代替干扰噪声协方差矩阵会引起很大的误差,尤其当阵列接收快拍数较低时;同时,目标信号往往比较弱,直接对其进行测角会出现一定的角度测量误差,导致... 实际应用中,阵列接收数据往往包含目标信号部分,用包含部分目标信号的样本协方差矩阵来代替干扰噪声协方差矩阵会引起很大的误差,尤其当阵列接收快拍数较低时;同时,目标信号往往比较弱,直接对其进行测角会出现一定的角度测量误差,导致目标信号导向矢量出现误差。这两种非理想应用情形会严重恶化算法抗干扰性能。本文提出一种基于稳健斜投影预处理的抗主瓣干扰算法,首先在包含目标信号的接收数据基础上重新构造干扰噪声协方差矩阵,最大程度上减小了目标信号对算法性能的影响;第二,基于重构的干扰噪声协方差矩阵、高精度估计的目标信号导向矢量,联合设计稳健斜投影预处理矩阵来实现对主瓣干扰的有效抑制;最后,对斜投影预处理后的数据进行稳健自适应波束调零实现对旁瓣干扰的抑制。仿真结果表明,本文算法在无主瓣畸变的同时,能有效抑制主瓣干扰和旁瓣干扰,对接收数据中包含目标信号、存在角度误差等非理想情形具有很好的鲁棒性。 展开更多

关键词 主瓣干扰 稳健斜投影 协方差矩阵重构 自适应波束形成 目标信号导向矢量估计

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高阶声场传感器阵列超分辨方位估计方法研究 被引量：5

13

作者 刘砚鸣 汪勇 杨益新 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1452-1457,共6页

为了提高水声阵列在尺度受限情况下的方位估计性能,本文提出利用高阶声场传感器组成新型阵列的思路。高阶声场传感器基于相位模态理论,通过圆环孔径上多个声压传感器的接收信号提取高阶信息,从而以更简单易实现的物理结构获得与矢量传... 为了提高水声阵列在尺度受限情况下的方位估计性能,本文提出利用高阶声场传感器组成新型阵列的思路。高阶声场传感器基于相位模态理论,通过圆环孔径上多个声压传感器的接收信号提取高阶信息,从而以更简单易实现的物理结构获得与矢量传感器相似的多维信号结构,在此基础上构建高阶声场传感器阵列的信号模型,利用MUSIC方法进行超分辨方位估计性能的仿真分析,发现高阶声场传感器阵列能够获得比相同条件下矢量传感器阵列更好的方位估计精度和分辨能力。 展开更多

关键词 高阶声场传感器 相位模态理论 矢量传感器 目标方位估计 长矢量信号模型 MUSIC算法 分辨概率 均方根误差

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基于三正交电偶极子天线的MUSIC估计算法 被引量：2

14

作者 肖雄 刘桐辛 +1 位作者 姜春华 杨国斌 《现代电子技术》 2022年第23期1-7,共7页

针对应用于三正交电偶极子天线的传统MUSIC算法无法同时对包含空间角度和极化信息的回波信号进行四维谱峰搜索,提出一种基于三正交电偶极子天线的实虚部分离的MUSIC估计算法。利用三正交电偶极子天线导向矢量的特殊性,通过实虚部分离进... 针对应用于三正交电偶极子天线的传统MUSIC算法无法同时对包含空间角度和极化信息的回波信号进行四维谱峰搜索,提出一种基于三正交电偶极子天线的实虚部分离的MUSIC估计算法。利用三正交电偶极子天线导向矢量的特殊性,通过实虚部分离进行两次MUSIC谱峰估计,同时完成对波达方向和极化信息的估计。对算法可行性完成验证,详细仿真分析了信噪比、采样快拍数等对算法性能的影响。仿真结果表明,该算法能准确估计四维信息,将一次四维搜索(90×180×90×101)转换成一次三维搜索(90×180×90)和一次一维搜索(1×101),极大减小计算量,优化算法性能。 展开更多

关键词 电磁波信号 波达方向估计 极化波 极化参数 MUSIC估计算法 空间谱 实虚部分离 导向矢量

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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

15

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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基于圆柱共形阵的极化MUSIC算法 被引量：1

16

作者 曲志昱 李铭時 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2022年第1期113-118,共6页

基于圆柱共形阵列的波达方向(Direction-of-Arrival,DOA)估计方法受载体曲率影响,对于不同极化入射的信号存在极化接收不匹配的问题,同时由于载体的遮挡,会使测向精度下降,甚至产生测向错误。针对极化接收和载体遮挡效应,本文提出了一... 基于圆柱共形阵列的波达方向(Direction-of-Arrival,DOA)估计方法受载体曲率影响,对于不同极化入射的信号存在极化接收不匹配的问题,同时由于载体的遮挡,会使测向精度下降,甚至产生测向错误。针对极化接收和载体遮挡效应,本文提出了一种基于圆柱共形阵列的极化MUSIC算法,建立了基于圆柱共形阵的极化敏感阵列信号接收模型,考虑载体遮挡效应对信号的导向矢量进行重构,保证了信号子空间和噪声子空间的正交性,并运用极化秩亏MUSIC算法进行DOA估计和极化参数估计。仿真结果表明,与子阵分割极化MUSIC算法相比,本文算法在低信噪比10 dB时测向误差减少了0.9°,具有更高的信号测向精度,信号估计准确率提高了27.4%。 展开更多

关键词 信号处理 DOA估计 共形阵列 导向矢量重构 极化MUSIC算法

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基于二次重构的稳健波束形成算法 被引量：4

17

作者 潘懋舜 李利荣 +2 位作者 胡永东 柯凡 巩朋成 《现代电子技术》 2021年第23期1-6,共6页

针对稳健自适应波束形成器应对阵列失配的不足,提出一种利用正交投影重构阵列接收信号后,再使用积分重新构造协方差矩阵的算法。首先利用低分辨功率谱对干扰所在方位区间构造干扰相关矩阵,再对该矩阵进行奇异值分解或者特征分解得到干... 针对稳健自适应波束形成器应对阵列失配的不足,提出一种利用正交投影重构阵列接收信号后,再使用积分重新构造协方差矩阵的算法。首先利用低分辨功率谱对干扰所在方位区间构造干扰相关矩阵,再对该矩阵进行奇异值分解或者特征分解得到干扰导向矢量子空间,在接收数据的同时,直接利用导向矢量的正交性将快拍中的期望信号去除,得到重构阵列接收信号;然后得到初步协方差矩阵,接着利用该矩阵和Capon功率谱对干扰所在区间积分构造最终的干扰协方差矩阵;利用类似的步骤得到期望协方差矩阵,并求得该矩阵的信号子空间,选取信号子空间中合适的特征向量作为估计的期望信号导向矢量;最后,利用上述结果计算最优权值。仿真结果表明,当存在阵列失配时,文中提出的算法比传统算法的输出性能更好。 展开更多

关键词 稳健波束形成 协方差矩阵重构 信号重构 相关矩阵 奇异值分解 信号去除 导向矢量估计

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基于方向图拟合与稳健波束形成的相关测向

18

作者 任晓松 杨嘉伟 +3 位作者 崔嵬 吴嗣亮 欧春湘 李睿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期503-508,共6页

为了弥补阵列天线导向矢量失配和相位测量噪声对测向性能的影响,提出基于方向图拟合与稳健Capon波束形成技术(robust Capon beamforming,RCB)的双向迭代矢量相关测向方法。利用方向图与信号能量空间分布的相似性,对目标信号来波方向进... 为了弥补阵列天线导向矢量失配和相位测量噪声对测向性能的影响,提出基于方向图拟合与稳健Capon波束形成技术(robust Capon beamforming,RCB)的双向迭代矢量相关测向方法。利用方向图与信号能量空间分布的相似性,对目标信号来波方向进行聚焦搜索;区别于传统相关干涉仪测向方法,在聚焦区间内将基于RCB的导向矢量迭代估计与相关干涉测向方法融合,在保证测向精度的前提下对目标信号方向进行双向迭代测量。仿真结果表明,该方法能够弥补阵列流型失配和相位噪声的影响,准确测量来波信号方向。 展开更多

关键词 阵列信号处理 稳健波束形成 方向图拟合 导向矢量 测向 迭代估计

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一种稳健的盲波束形成方法

19

作者 刘骐玮 马彦恒 +1 位作者 李根 董健 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第7期9-14,共6页

针对现有的盲波束形成方法在采用级联模式时存在的结构复杂的问题和在采用并联模式时系统的稳定性较差的问题,在时频分析的基础上利用能量的定向积累作用获得频率轴的截距与信号的一维线性分布关系,然后根据二阶差分运算确定导向矢量的... 针对现有的盲波束形成方法在采用级联模式时存在的结构复杂的问题和在采用并联模式时系统的稳定性较差的问题,在时频分析的基础上利用能量的定向积累作用获得频率轴的截距与信号的一维线性分布关系,然后根据二阶差分运算确定导向矢量的不确定集,最后由二阶锥规划约束精确地估计导向矢量并利用Capon波束形成方法实现多目标盲波束的并行输出。理论分析及实验结果表明,该方法较之现有方法计算量较小,可精确估计出导向矢量并形成波束,实现对期望信号的接收,干扰信号的抑制。 展开更多

关键词 阵列信号处理 盲波束形成算法 时频分析 能量积累 导向矢量估计 二阶锥规划

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