基于不确定集的稳健Capon波束形成算法性能分析 被引量：21

1

作者 戴凌燕 王永良 +1 位作者 李荣锋 鲍拯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期2931-2936,共6页

该文针对常规Capon波束形成易受期望信号导向矢量失配影响,研究了基于导向矢量误差不确定集的稳健Capon自适应波束形成算法。推导出期望信号导向矢量属于球形不确定集时的自适应权矢量近似闭式解,并由此进行性能评估,得到目标功率估计... 该文针对常规Capon波束形成易受期望信号导向矢量失配影响,研究了基于导向矢量误差不确定集的稳健Capon自适应波束形成算法。推导出期望信号导向矢量属于球形不确定集时的自适应权矢量近似闭式解,并由此进行性能评估,得到目标功率估计和输出信号干扰噪声比的近似表达式,从而明确了各种因素对性能的影响关系。计算机仿真结果证明了该文分析的合理性。 展开更多

关键词 稳健capon波束形成 导向矢量 不确定集 加载因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

最差性能最优的稳健宽带Capon波束形成算法 被引量：3

2

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于干扰噪声矩阵估计的稳健Capon波束形成算法 被引量：4

3

作者 徐定杰 刘向锋 +1 位作者 沈锋 韩浩 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第9期22-25,57,共5页

针对常规Capon波束形成算法在期望信号导向矢量不匹配时性能下降,研究了一种基于干扰噪声协方差矩阵估计的稳健波束形成算法。干扰噪声协方差矩阵估计分为干扰信号部分及噪声信号部分,干扰信号部分由干扰信号功率及其导向矢量获得。当... 针对常规Capon波束形成算法在期望信号导向矢量不匹配时性能下降,研究了一种基于干扰噪声协方差矩阵估计的稳健波束形成算法。干扰噪声协方差矩阵估计分为干扰信号部分及噪声信号部分,干扰信号部分由干扰信号功率及其导向矢量获得。当噪声为高斯白噪声时,将接收信号协方差矩阵的小特征值求均值,得到噪声信号功率,进而估计出噪声信号部分。将期望信号导向矢量在噪声子空间投影取得最优值,就能获取更为精确的导向矢量。仿真结果表明,阵列能够正确指向期望信号且具有较高的输出信干噪比。 展开更多

关键词 capon波束形成 稳健性 干扰噪声协方差估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矩阵平滑改进的稳健Capon波束形成的功率估计 被引量：1

4

作者 李璇 马晓川 侯朝焕 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期501-506,共6页

回顾了对角加载波束形成的研究历程,提出了一种改进稳健Capon波束形成(RCB)算法。该方法在计算过程中,加入了矩阵平滑及将加权向量向信干子空间投影的步骤,提高了对相干信号的分辨能力以及低信噪比条件下信号功率的估计能力。仿真结果... 回顾了对角加载波束形成的研究历程,提出了一种改进稳健Capon波束形成(RCB)算法。该方法在计算过程中,加入了矩阵平滑及将加权向量向信干子空间投影的步骤,提高了对相干信号的分辨能力以及低信噪比条件下信号功率的估计能力。仿真结果表明该方法能够分辨相干信号,功率估计较为准确,并且在输入信噪比为-10dB的时候,降低旁瓣15dB～20dB;当信源估计个数大于实际个数的时候依然有效。 展开更多

关键词 稳健capon波束形成 波达方向 矩阵平滑 相干信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于稳健Capon波束形成的合成孔径超声成像算法

5

作者 郭业才 季晓星 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1646-1652,共7页

为降低合成孔径聚焦(SAF)波束的主瓣宽度和旁瓣幅度,提高超声成像算法稳健性以及成像的分辨率和对比度,提出了基于特征空间稳健Capon波束形成的合成孔径超声成像算法。该算法在最小方差(MV)原则下,利用Toeplitz性质实现干扰-噪声协方差... 为降低合成孔径聚焦(SAF)波束的主瓣宽度和旁瓣幅度,提高超声成像算法稳健性以及成像的分辨率和对比度,提出了基于特征空间稳健Capon波束形成的合成孔径超声成像算法。该算法在最小方差(MV)原则下,利用Toeplitz性质实现干扰-噪声协方差矩阵重构,使其保持非奇异;利用特征空间中信号子空间和椭圆型约束集,约束导向矢量误差;通过拉格朗日数乘法和二分法求得最优权向量,利用最优权向量对回波数据进行加权处理、成像。仿真结果表明:该算法得到的超声图像在抗干扰、对比度及分辨率方面表现更优,有效提高了超声图像的质量。 展开更多

关键词 特征空间 稳健capon波束形成 SAF波束形成 超声成像

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的稳健Capon波束形成算法性能分析 被引量：3

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于频控阵的稳健Capon波束形成 被引量：1

7

作者 冯晓宇 谢军伟 +2 位作者 葛佳昂 张晶 王博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期769-777,共9页

为了克服相控阵波束仅具有角度分辨力的缺陷,频控阵通过在阵元间加入相对于载频十分微小的频率增量,实现了波束的距离-角度二维相关。引入3种接收信号处理机制,并对其进行理论推导分析,仿真说明了其中2种机制的实用性。针对指向误差存... 为了克服相控阵波束仅具有角度分辨力的缺陷,频控阵通过在阵元间加入相对于载频十分微小的频率增量,实现了波束的距离-角度二维相关。引入3种接收信号处理机制,并对其进行理论推导分析,仿真说明了其中2种机制的实用性。针对指向误差存在情况下,估计的目标导向矢量与真实的目标导向矢量失配的问题,采用稳健Capon波束形成(RCB)算法,给出纠正偏差后的导向矢量闭式解,并在2种信号处理机制下,对其方向图进行了仿真。结果表明,利用RCB算法能在目标位置形成高增益,干扰位置形成零陷,验证了算法在频控阵中应用的有效性。 展开更多

关键词 频控阵 信号处理 指向误差 稳健capon波束形成(rcb) 导向矢量

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于声学成像的稳健宽带恒定束宽波束形成方法 被引量：9

8

作者 王娟 冯青 +1 位作者 吴仁彪 苏志刚 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期154-158,共5页

基于聚焦变换思想的波束形成是一种有效的恒定束宽波束形成方法.然而,当信号的方向信息存在误差时,聚焦变换波束形成方法的稳健性会急剧下降,为了克服这种缺点,将稳健Capon波束形成(RCB)思想用于聚焦变换方法中,提出一种稳健宽带恒定束... 基于聚焦变换思想的波束形成是一种有效的恒定束宽波束形成方法.然而,当信号的方向信息存在误差时,聚焦变换波束形成方法的稳健性会急剧下降,为了克服这种缺点,将稳健Capon波束形成(RCB)思想用于聚焦变换方法中,提出一种稳健宽带恒定束宽波束形成方法并将其应用于声学成像.该方法通过RCB校正信号方向信息得到较为准确的聚焦矩阵,从而减少聚焦数据误差,避免估计畸变,提高了基于聚焦变换思想恒定束宽波束形成器的性能. 展开更多

关键词 恒定柬宽 声学成像 聚焦变换波束形成 稳健capon波束形成 旋转信号子空间法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于稳健波束形成的超宽带穿墙成像方法 被引量：7

9

作者 晋良念 欧阳缮 +1 位作者 谢跃雷 肖海林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期208-212,共5页

针对现有超宽带穿墙雷达时域波束成像分辨率低、旁瓣高以及干扰抑制能力弱等问题,提出利用稳健Capon波束形成对目标成像的方法。该方法基于目标回波模型首先补偿近场扩散损耗、墙体传播损耗和折射效应,实现天线阵列接收数据的配准,利用... 针对现有超宽带穿墙雷达时域波束成像分辨率低、旁瓣高以及干扰抑制能力弱等问题,提出利用稳健Capon波束形成对目标成像的方法。该方法基于目标回波模型首先补偿近场扩散损耗、墙体传播损耗和折射效应,实现天线阵列接收数据的配准,利用稳健Capon波束成像得到良好的成像分辨率和更好的干扰抑制能力。利用时域有限差分(finite-difference time domain,FDTD)数值仿真和实验数据实现了隐藏目标的二维成像,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 超宽带雷达 穿墙成像 稳健capon波束形成 目标回波模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

稳健数字波束形成算法研究 被引量：6

10

作者 丁静 《无线电通信技术》 2012年第6期30-31,72,共3页

目前,自适应数字波束形成算法已经在通信、雷达等科技领域中得到了广泛的应用。但是当阵列导引向量存在误差,或测向出现偏差时,常规波束形成算法性能会急剧下降。稳健的自适应波束形成算法,则可以较好地克服上述误差带来的性能下降。针... 目前,自适应数字波束形成算法已经在通信、雷达等科技领域中得到了广泛的应用。但是当阵列导引向量存在误差,或测向出现偏差时,常规波束形成算法性能会急剧下降。稳健的自适应波束形成算法,则可以较好地克服上述误差带来的性能下降。针对以上问题,提出了一种稳健的Capon波束形成算法,并对现有的一些稳健波束形成算法进行了分析、归纳和比较,最后通过仿真试验来验证各种算法的稳健性。 展开更多

关键词 数字波束形成 capon 稳健的 自适应

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种改进的Capon波束形成算法在超声成像中的研究 被引量：6

11

作者 杜春宁 彭虎 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期690-694,共5页

与传统的延时叠加法相比,Capon自适应波束形成算法,在医学超声成像中具有更好的空间分辨率。但是超声回波信号的强相关性以及Capon算法对方向向量误差的敏感性,限制了其广泛应用。本研究介绍一种改进方案,采用空间平滑法去除回波信号的... 与传统的延时叠加法相比,Capon自适应波束形成算法,在医学超声成像中具有更好的空间分辨率。但是超声回波信号的强相关性以及Capon算法对方向向量误差的敏感性,限制了其广泛应用。本研究介绍一种改进方案,采用空间平滑法去除回波信号的相关性,通过对角线加载法增强Capon算法的稳健性,并针对合成发射孔径数据的特点,提出双次稳健Capon算法处理。仿真和实验结果表明,改进后的Capon算法在成像的空间分辨率上有很大提高。 展开更多

关键词 capon自适应波束形成 空间平滑 稳健性 合成孔径 超声成像

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于导向矢量双层估计和协方差矩阵重构的稳健波束形成算法 被引量：4

12

作者 吕岩 曹菲 +1 位作者 杨剑 冯晓伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4159-4167,共9页

针对干扰加噪声协方差矩阵(INCM)重构过程中Capon功率谱(CPS)估计分辨率低的问题,该文提出两种稳健自适应波束形成(RAB)算法。该算法首先通过搜索CPS的峰值确定积分区间,然后对各区间积分所得的协方差矩阵进行特征值分解。通过合理设置... 针对干扰加噪声协方差矩阵(INCM)重构过程中Capon功率谱(CPS)估计分辨率低的问题,该文提出两种稳健自适应波束形成(RAB)算法。该算法首先通过搜索CPS的峰值确定积分区间,然后对各区间积分所得的协方差矩阵进行特征值分解。通过合理设置判定门限确定区间内所含的入射信源数量,并将较大特征值所对应的特征向量作为信源导向矢量(SV)的初步估计。而后通过最大化估计功率的方法,在初步估计SV的正交空间内搜索其与真实SV之间的误差。该算法1利用最小特征值所对应的特征向量,向初步估计的SV中添加正交比例梯度,得到双层估计的SV。与算法1不同,算法2通过求解2次优化(QP)问题得到修正的SV。最后通过重构INCM获得阵列最优权值矢量。通过计算机仿真实验,验证了所提算法有效解决了CPS估计分辨率低的问题,较其他算法综合性能更优,具备更高的稳健性。 展开更多

关键词 稳健自适应波束形成 协方差矩阵重构 导向矢量估计 capon功率谱估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

13

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矢量阵的鲁棒自适应舰船噪声检测算法研究

14

作者 吕曜辉 余德本 +1 位作者 张晓 韩笑 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期636-644,共9页

稳健Capon波束形成算法直接将自适应对角元加载因子的计算与导向矢量的误差联系起来,易于实际操作,避免了其他算法计算加载量时的随意性。文章针对长线阵声纳检测近距离快速移动目标时观测数据不充分的问题,提出了一种基于矢量阵的改进... 稳健Capon波束形成算法直接将自适应对角元加载因子的计算与导向矢量的误差联系起来,易于实际操作,避免了其他算法计算加载量时的随意性。文章针对长线阵声纳检测近距离快速移动目标时观测数据不充分的问题,提出了一种基于矢量阵的改进稳健Capon波束形成算法。算法对数据矩阵进行奇异值分解,避免了求取不满秩的协方差矩阵,且减少了运算量及存储量。该算法对导向向量失配不敏感,且能有效地对快速移动的目标进行方位估计。最后通过仿真结果和海试试验数据处理验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 矢量水听器 长线阵 稳健capon波束形成 奇异值分解

在线阅读 下载PDF 职称材料