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基于特征空间的线性约束最小方差波束形成器 被引量:9
1
作者 赵永波 张守宏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期423-426,共4页
该文把线性约束和特征空间技术相结合,提出了基于特征空间的线性约束最小方差波束形成器(ELCMVB),该波束形成器是把线性约束最小方差波束形成器(LCMVB)的预定约束方向导向矢量向信号子空间投影,再结合线性约束用LCMVB来得到权矢量。经... 该文把线性约束和特征空间技术相结合,提出了基于特征空间的线性约束最小方差波束形成器(ELCMVB),该波束形成器是把线性约束最小方差波束形成器(LCMVB)的预定约束方向导向矢量向信号子空间投影,再结合线性约束用LCMVB来得到权矢量。经分析表明,ELCMVB的性能优于GEIB的性能。与GEIB相比,ELCMVB不用计算修改的信号子空间,避免了因计算修改信号子空间而容易造成的计算不稳定性,且其波束形成性能基本上不受零点约束位置的影响。最后,给出了计算机仿真结果,并证实了ELCMVB的优越性。 展开更多
关键词 波束形成 信号子空间 线性约束 最小方差 特征空间 矢量 计算机仿真 基于特征 向导 投影
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基于线性约束最小方差的稳健波束形成算法 被引量:2
2
作者 吕岩 曹菲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期617-624,共8页
针对平面阵列天线波束形成过程中的波达方向(DOA)估计失配问题,提出在期望信号(SOI)方向附近增加线性约束的算法,有效提升了平面阵列波束形成的稳健性;此外,针对增加线性约束会导致波束形成算法自由度降低的问题,以均匀线阵为例,提出在... 针对平面阵列天线波束形成过程中的波达方向(DOA)估计失配问题,提出在期望信号(SOI)方向附近增加线性约束的算法,有效提升了平面阵列波束形成的稳健性;此外,针对增加线性约束会导致波束形成算法自由度降低的问题,以均匀线阵为例,提出在广义旁瓣相消(GSC)算法模型中添加阻塞矩阵预选环节的算法,有效解决了添加线性约束所致的自由度损失问题,从而使算法在提升稳健性的同时保持了原有的自由度。最后,通过计算机仿真实验验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 稳健波束形成 波达方向估计失配 线性约束最小方差 广义旁瓣相消 阻塞矩阵
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最小范数约束的改进MVDR波束形成算法
3
作者 李涛 孙心毅 成建波 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期23-27,共5页
针对传统的最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成方法,难以有效均衡和同时优化干扰和噪声抑制的问题,提出一种基于最小范数解的改进算法。通过对阵列接收信号的自相关阵进行特征分解,取大特征值减去噪声功率及大特征值对应特征向量,构建线... 针对传统的最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成方法,难以有效均衡和同时优化干扰和噪声抑制的问题,提出一种基于最小范数解的改进算法。通过对阵列接收信号的自相关阵进行特征分解,取大特征值减去噪声功率及大特征值对应特征向量,构建线性约束方程的最小范数解,代替MVDR算法中的自相关阵的逆的形式形成加权系数,其中噪声功率由小特征值的平均值估计,获得的权系数对应于线性约束条件下的最小范数解。仿真分析表明,该算法能够有效地在干扰位置处形成零陷,利于后续在时间维的噪声滤波处理,较之于MVDR等算法有更好的干扰和噪声抑制性能。 展开更多
关键词 自适应波束形成 最小方差无畸变响应 特征分解 最小范数
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改进的最小方差无畸变响应波束形成方法 被引量:11
4
作者 郑恩明 黎远松 +2 位作者 陈新华 余华兵 孙长瑜 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期188-193,共6页
提出一种改进的最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成方法,通过调节波束形成的权向量设计中的增强因子来改善其方位分辨力,并且不以牺牲信号与干扰+噪声比增益为代价.仿真结果表明,所提出的方法可以有效改善MVDR波束形成的方位分辨力,且不... 提出一种改进的最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成方法,通过调节波束形成的权向量设计中的增强因子来改善其方位分辨力,并且不以牺牲信号与干扰+噪声比增益为代价.仿真结果表明,所提出的方法可以有效改善MVDR波束形成的方位分辨力,且不损失MVDR波束形成的信号与干扰+噪声比增益. 展开更多
关键词 最小方差无畸变响应 波束形成 方位分辨力
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基于幅相线性约束的自适应和差波束形成方法研究 被引量:11
5
作者 许京伟 廖桂生 朱圣棋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1724-1729,共6页
阵列雷达自适应和差波束单脉冲测角面临信号对消、训练样本有限、波束保形及零点约束困难等问题.针对上述问题,本文提出基于幅相线性约束的自适应和差波束形成方法.该方法通过增加对主瓣临近角度的幅相线性约束条件,有效的克服和波束信... 阵列雷达自适应和差波束单脉冲测角面临信号对消、训练样本有限、波束保形及零点约束困难等问题.针对上述问题,本文提出基于幅相线性约束的自适应和差波束形成方法.该方法通过增加对主瓣临近角度的幅相线性约束条件,有效的克服和波束信号对消的现象;通过引入相位约束条件,使得差波束的在主瓣方向逼近静态差波束,具有良好的稳健性.同时通过合理的设计幅相约束条件实现了单脉冲和差波束测角二维解耦合.仿真实验验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 自适应和差波束 幅相线性约束 稳健波束形成 二维解耦合 单脉冲测角
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一种约束稳定性最小均方波束形成算法 被引量:5
6
作者 张会芝 杨育捷 王鲜芳 《电光与控制》 北大核心 2014年第3期33-37,共5页
针对归一化最小均方(NLMS)算法步长调整精度不高的问题,将约束稳定性最小均方(CS-LMS)算法应用于智能天线的波束形成问题。通过引入后验误差的稳定性约束条件,构建适合波束形成问题的优化目标,并给出了其解的计算复杂度、收敛速度和稳... 针对归一化最小均方(NLMS)算法步长调整精度不高的问题,将约束稳定性最小均方(CS-LMS)算法应用于智能天线的波束形成问题。通过引入后验误差的稳定性约束条件,构建适合波束形成问题的优化目标,并给出了其解的计算复杂度、收敛速度和稳态误差的理论分析。计算机仿真结果证实,CS-LMS波束形成算法比NLMS算法具有更加优良的抗干扰性能,较快的收敛速度,良好的系统跟踪能力和较小的稳态误差,尤其是当输入信号发生中断或突变时,算法依然工作得很好。 展开更多
关键词 约束稳定性 最小均方算法 拉格朗日乘子法 波束形成
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适用于码分多址的近似最小方差法波束形成器 被引量:2
7
作者 王文杰 蒋伯峰 殷勤业 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期36-40,共5页
提出了一种适用于码分多址的波束形成方法 ,并从理论上证明了该方法在干扰数趋于无穷大时 ,可获得最小方差意义下的最优解 .仿真实验表明 ,在用户数大于阵元数时 ,该方法近似于最小方差法波束形成器 ,并且不需计算阵列响应协方差矩阵及... 提出了一种适用于码分多址的波束形成方法 ,并从理论上证明了该方法在干扰数趋于无穷大时 ,可获得最小方差意义下的最优解 .仿真实验表明 ,在用户数大于阵元数时 ,该方法近似于最小方差法波束形成器 ,并且不需计算阵列响应协方差矩阵及其逆矩阵 .该方法具有运算量小、无相干源问题等优点 ,特别适用于多址干扰的消除 . 展开更多
关键词 阵列天线 波束形成 码分多址 最小方差 CDMA
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基于DFT插值的线性约束最小方差宽带自适应阵列 被引量:2
8
作者 朱维杰 孙进才 朱思宇 《应用声学》 CSCD 北大核心 2004年第1期17-22,共6页
本文提出一种具有频率不变波束图的线性约束最小方差宽带自适应算法。首先给出了具有频率不变波束图的连续线阵的灵敏度函数与离散线列阵加权系数之间的关系,然后给出了使用DFT插值法求解各子带阵列权系数的方法,最后将DFT插值法应用于... 本文提出一种具有频率不变波束图的线性约束最小方差宽带自适应算法。首先给出了具有频率不变波束图的连续线阵的灵敏度函数与离散线列阵加权系数之间的关系,然后给出了使用DFT插值法求解各子带阵列权系数的方法,最后将DFT插值法应用于线性约束最小方差宽带自适应阵列。理论分析及仿真结果表明,该算法可以在实现最小方差波束形成的同时保持波束图基本不随频率变化,且该方法可以降低宽带自适应阵列的运算量。 展开更多
关键词 DFT插值法 波束 波束形成技术 线性约束最小方差宽带自适应算法 灵敏度
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声矢量阵导向最小方差波束形成算法研究 被引量:6
9
作者 陈阳 惠俊英 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1199-1204,共6页
为了克服声压阵导向最小方差波束形成算法方位估计的左右模糊问题,提出了声矢量阵导向最小方差波束形成算法,指出了矢量阵导向矩阵与声压阵导向矩阵之间的关系.通过声压阵导向矩阵与单位矩阵的Kronecker积得到矢量阵的导向矩阵,从而使... 为了克服声压阵导向最小方差波束形成算法方位估计的左右模糊问题,提出了声矢量阵导向最小方差波束形成算法,指出了矢量阵导向矩阵与声压阵导向矩阵之间的关系.通过声压阵导向矩阵与单位矩阵的Kronecker积得到矢量阵的导向矩阵,从而使不同频率的矢量阵互谱密度矩阵聚焦.计算机仿真和海试实验证明与声压阵导向最小方差波束形成相比,矢量阵导向最小方差波束形成具有更好的方位分辨力且无左右模糊,并可以空间欠采样而不出现栅瓣.针对带宽内信噪比随频率变化的情况,用各频率的信噪比对导向协方差矩阵进行加权,改进了空间谱估计性能. 展开更多
关键词 声矢量阵 导向最小方差波束形成 空间谱估计
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线性干扰参数约束的稳健LSMI波束形成算法 被引量:4
10
作者 刘聪锋 廖桂生 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1386-1392,共7页
针对稳健的加载样本矩阵求逆(LSMI)波束形成算法,给出了一种新的求解方法,获得了加载电平的准确计算公式,而且得出最优加载量为负值,且与约束参数的选取无关.为了改善LSMI波束形成算法的抗干扰性能,提出利用线性干扰参数约束(LJC)来实现... 针对稳健的加载样本矩阵求逆(LSMI)波束形成算法,给出了一种新的求解方法,获得了加载电平的准确计算公式,而且得出最优加载量为负值,且与约束参数的选取无关.为了改善LSMI波束形成算法的抗干扰性能,提出利用线性干扰参数约束(LJC)来实现,其中对LJC-LSMI波束形成算法进行了建模和求解,得到了最优加权矢量的表达式,并给出了具体的求解方法.仿真分析验证了算法的正确性和有效性,结果表明LJC-LSMI相对于LSMI具有较强的干扰抑制能力,相对于线性约束最小功率(LCMP)波束形成算法具有稳健的波束指向性能. 展开更多
关键词 自适应波束形成 加载样本矩阵求逆 导向矢量失配 线性干扰参数约束 负对角加载
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基于任意阵的最小方差无失真响应聚焦波束形成的被动定位方法 被引量:2
11
作者 熊鑫 章新华 +1 位作者 卢海杰 兰英 《应用声学》 CSCD 北大核心 2010年第6期471-474,共4页
将最小方差无失真响应(MVDR)聚焦波束形成近场被动定位方法应用到平面任意结构阵列上,可以很好地解决线列阵由于阵长较长,在实际使用中存在布放困难、部分阵元失效影响定位性能等问题。本文首先分析了平面任意结构阵列的近场接收信号模... 将最小方差无失真响应(MVDR)聚焦波束形成近场被动定位方法应用到平面任意结构阵列上,可以很好地解决线列阵由于阵长较长,在实际使用中存在布放困难、部分阵元失效影响定位性能等问题。本文首先分析了平面任意结构阵列的近场接收信号模型,推导出阵列流型,然后将MVDR聚焦波束形成技术应用到该模型中,得到了基于任意阵的MVDR聚焦波束形成近场被动定位方法。仿真验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 任意阵 最小方差无失真响应 聚焦 波束形成 定位方法 array minimum variance 任意结构阵列 近场 MVDR 阵列流型 信号模型 平面 技术应用 仿真验证 定位性能 有效性 线列阵 部分阵 问题
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基于分子阵预处理的最小方差无畸变响应波束形成方法 被引量:4
12
作者 武时龙 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期84-88,共5页
针对最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成中背景噪声和旁瓣级对弱目标检测影响问题,提出了基于分子阵预处理的MVDR波束形成方法。该方法首先对线列阵接收数据进行分组处理;然后按搜索角度对各组数据进行相移、相加处理,得到一组新数据;最... 针对最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成中背景噪声和旁瓣级对弱目标检测影响问题,提出了基于分子阵预处理的MVDR波束形成方法。该方法首先对线列阵接收数据进行分组处理;然后按搜索角度对各组数据进行相移、相加处理,得到一组新数据;最后按MVDR波束形成思想对该组新数据进行处理,可得到低背景噪声和旁瓣级波束。理论推导分析、数值仿真和实测数据处理结果均表明,该方法对线列阵接收数据进行了分子阵预处理,相比MVDR波束形成,有效提高了线列阵接收数据协方差矩阵中信号含有量和信噪比,输出背景噪声级和旁瓣级得到了10dB以上的改善,降低了背景噪声和旁瓣级对MVDR波束形成检测弱目标的影响,提高了MVDR波束形成对弱目标的检测效果。 展开更多
关键词 最小方差无畸变响应波束形成 分子阵预处理 旁瓣级 弱目标检测
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最小方差波束形成算法性能分析及改进 被引量:4
13
作者 潘玉平 《无线电通信技术》 2002年第2期41-43,共3页
讨论了线性约束最小方差波束形成算法的性能及实现,并对算法提出了改进措施。仿真表明,改进算法可以降低阵列接收响应图的旁瓣电平。
关键词 线性约束 最小方差 波束形成 切比雪夫 天线 性能分析
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一类最小方差无失真响应波束的形成方法 被引量:1
14
作者 邵朝 赵妮 石超雄 《西安邮电大学学报》 2014年第3期22-25,共4页
最优广义线性最小方差无失真响应波束形成往往要求阵列导向矢量和信号非圆度必须为已知,为了突破此限制,基于最小方差无失真响应方法的约束条件提出两种波束形成方法:其一是先将阵列导向矢量和非圆度的不确定性转化为整体扩展导向矢量... 最优广义线性最小方差无失真响应波束形成往往要求阵列导向矢量和信号非圆度必须为已知,为了突破此限制,基于最小方差无失真响应方法的约束条件提出两种波束形成方法:其一是先将阵列导向矢量和非圆度的不确定性转化为整体扩展导向矢量的不确定性,再规划波束形成;其二是利用信号结构信息来规划波束形成。仿真实验结果表明,新方法在突破此限制方面具有可行性。 展开更多
关键词 阵列信号处理 最小方差无失真响应 稳健的波束形成
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待定多线性约束最大信噪比波束形成器
15
作者 徐振海 王雪松 +1 位作者 肖顺平 庄钊文 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期1521-1523,共3页
在多线性约束(MLC)最小方差准则和最大信噪比准则的基础上,提出了待定多线性约束(MLCD)最大信噪比波束形成器,确定了最优增益向量,导出了最优权矢量和最大输出信号干扰噪声比的解析表达式,与多线性约束最小方差波束形成器相比,待定多线... 在多线性约束(MLC)最小方差准则和最大信噪比准则的基础上,提出了待定多线性约束(MLCD)最大信噪比波束形成器,确定了最优增益向量,导出了最优权矢量和最大输出信号干扰噪声比的解析表达式,与多线性约束最小方差波束形成器相比,待定多线性约束最大信噪比波束形成器具有更优越的滤波性能。 展开更多
关键词 信号处理 波束形成 线性约束 信号干扰噪声比 最优权 增益向量
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多维线性约束鲁棒自适应特征波束形成算法
16
作者 刘铁林 张成 石全 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第9期15-19,共5页
以镶嵌在刚性圆柱体上的均匀圆阵为阵列模型,研究了一种鲁棒自适应特征波束形成算法。在分析了特征波束形成技术的基础上,将阵列优化问题描述为多维线性约束下的波束优化问题,进而在约束矩阵的正交线性子空间求解最优化问题,在满足鲁棒... 以镶嵌在刚性圆柱体上的均匀圆阵为阵列模型,研究了一种鲁棒自适应特征波束形成算法。在分析了特征波束形成技术的基础上,将阵列优化问题描述为多维线性约束下的波束优化问题,进而在约束矩阵的正交线性子空间求解最优化问题,在满足鲁棒性约束条件下自适应地得到了阵列最优权向量,进而获得了与期望波束图较为一致的波束图,并分析了在满足鲁棒性约束条件下最大特征波束阶次的选择以及算法的收敛性。该算法具有收敛速度快、迭代误差不会累积的特点。计算机仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒自适应算法 特征波束形成 多维线性约束 白噪声增益
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线性受限最小二乘恒模波束形成算法
17
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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基于二阶锥规划的FIR最小主瓣差异波束形成
18
作者 杨子锐 王明洲 +2 位作者 岳玲 赵水兵 张俊 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期125-130,共6页
针对传统宽带数字波束形成器精度低、主瓣误差大、旁瓣峰值高的问题,研究了一种基于二阶锥规划的FIR最小主瓣差异波束形成方法。首先采用基于FIR滤波器结构设计出的波束形成器,将传统方法中的小数预延迟改进为整数预延迟与FIR滤波器结合... 针对传统宽带数字波束形成器精度低、主瓣误差大、旁瓣峰值高的问题,研究了一种基于二阶锥规划的FIR最小主瓣差异波束形成方法。首先采用基于FIR滤波器结构设计出的波束形成器,将传统方法中的小数预延迟改进为整数预延迟与FIR滤波器结合,以提高精度。然后,通过引入滤波器系数,将旁瓣级与FIR滤波器的阻带衰减级联系在一起,并且采用全局优化的方法将传统方法中的2个凸优化问题合为1个凸优化问题,确保了所得解是综合最优解。最后,重新定义主瓣响应误差,提出基于旁瓣峰值约束Minimax主瓣差异的FIR波束形成器设计准则。仿真结果表明,所提方法在时、空、频域中的表现都优于传统宽带波束形成方法。 展开更多
关键词 最小差异恒定波束形成 主瓣差异约束 二阶锥规划 主瓣响应误差
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基于变换的线性约束斜投影波束形成算法 被引量:1
19
作者 汤辰 徐亮 毕传兴 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期14-18,68,共6页
基于变换的广义特征空间波束形成器在低快拍数、低信噪比和相干信源条件下波束形成性能下降,为解决这一问题,文章提出基于变换的线性约束斜投影波束形成(T-LCOBPB)算法,该算法用变换矩阵对接收信号进行变换后,将线性约束最小方差算法的... 基于变换的广义特征空间波束形成器在低快拍数、低信噪比和相干信源条件下波束形成性能下降,为解决这一问题,文章提出基于变换的线性约束斜投影波束形成(T-LCOBPB)算法,该算法用变换矩阵对接收信号进行变换后,将线性约束最小方差算法的静态权向量向信号子空间作斜投影得到自适应权向量,从而实现自适应波束形成。数值仿真表明,T-LCOBPB算法在高、低信噪比都具有较好的波束形成性能,且在低快拍数和相干信源情况下仍具有较好的波束形成性能,是一种性能优越且鲁棒的波束形成方法。 展开更多
关键词 自适应波束形成 线性约束 斜投影 相干干扰
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基于鲁棒自适应最小方差信号无畸变响应波束形成的高密度数据室内组合方法研究 被引量:1
20
作者 蓝阳 谢俊法 +1 位作者 杨志鹏 崔保生 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期104-112,共9页
当单点高密度采集数据一致性处理不完全时,均匀加权的室内组合会导致地震数据高频信息的损失。从波束形成理论的角度引入余弦窗、汉明窗、布莱克曼窗,通过调节权重矢量减小组合对数据的影响,考虑到窗函数作为权重矢量对数据的适应性较弱... 当单点高密度采集数据一致性处理不完全时,均匀加权的室内组合会导致地震数据高频信息的损失。从波束形成理论的角度引入余弦窗、汉明窗、布莱克曼窗,通过调节权重矢量减小组合对数据的影响,考虑到窗函数作为权重矢量对数据的适应性较弱,进一步研究了基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的鲁棒自适应最小方差信号无畸变响应(minimum variance distortionless response,MVDR)加权组合。Marmousi2模型正演模拟数据测试结果表明:相比于均匀加权组合,基于PCA的鲁棒自适应MVDR加权组合实现了信号保真与信噪比的有效统一,对深层地震数据信号的保护作用更为明显,信噪比也得到进一步提高。研究成果丰富了单点高密度地震数据的室内组合技术,拓宽了理论研究思路。 展开更多
关键词 单点高密度 波束形成 窗函数 主成分分析 最小方差信号无畸变响应
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