自适应和差波束保形研究

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1、摘要摘要阵列信号处理广泛应用于雷达、声纳和通信等领域，而自适应波束形成技术是阵列信号处理的关键技术之一。本文介绍了阵列信号处理的相关理论，包括波束形成技术和空间谱估计两个方面；给出了常用的信号模型，重点讨论了阵列信号模型。介绍了普通波束形成原理，并重点讨论了自适应波束形成技术，内容包括自适应波束形成准则和自适应波束形成算法。之后对和差波束理论进行了研究。基于波束保形思想，针对自适应波束形成中各种因素,比如目标信号存在引起自适应方向图主瓣变形问题，提出基于主瓣子空间的自适应主瓣保形方法。联合已有的正交投影,减小方向图因快拍引起的副瓣电平抬高

2、问题。通过保持自适应权中主瓣子空间分量不变以保证主瓣形状不变，通过主瓣子空间选取的大小来确定对主瓣的控制强弱。由于该方法对主瓣有专门的控制，无需估计干扰方向，从而适用于发射方向图的自适应零陷、和差自适应波束形成。最后从接收端自适应和差波束形成和发射端特殊主瓣形状的自适应发射波束形成两个方面进行了仿真，利用MATLAB的仿真结果表明了该算法的有效性。关键词：自适应波束形成和差波束波束保形固定主瓣形状低副瓣AbstractAbstractArraysignalprocessingiswidelyusedinradar,sonarandcomm

3、unicationfields,andadaptivebeamformingisoneofthemostimportanttechnologiesinarraysignalprocessing.Inthispaper,theoriesofarraysignalprocessingincludedbeamformingtechnologyandspatialspectrumestimationaredescribed.Then,thecommonlyusedsignalmodelsaregivenwithspecialemphasispla

4、cedonarraysignalmodel.Principlesofordinarybeamformingarediscussedandthetopicsfocusedonadaptivebeamformingtechniquesincludeditscriteriasandalgorithms.ThentheoriesofΔ-beamareanalysed.Basedonbeamreshapingideas,forvariousproblemsexistedinadaptivebeamforming,suchasthedeformat

5、ionofmainlobeinpresenceoftargetsignal,themethodofadaptivemainlobeshapemaintenancebasedonmainlobesubspaceisproposed.Withthismethod,combinedwiththeexistingorthogonalprojection,itcouldreducetheproblemofsideloberaisecausedbysnapshot,bykeepingmainlobesubspacecomponentofadaptiv

6、eweightinvariabilitytoensurethemainlobeshapeunchanged,andthroughsizeofselectedmainlobesubspacetodeterminethedegreeofcontrolstrengthformainlobe.Themethodhasanexclusivecontroltomainlobe,soitisnotnecessarytoestimatetheinterferencedirection,asaresult,itcanbeappliedtotheformat

7、ionforadaptivenullingoftransmittedpatternandΔ-adaptivebeamforming.Finally,thesimulationresultsarebasedonthenexttwoaspect:oneistheadaptiveΔ-beamforminginreceivingterminal,theotheristheadaptivebeamformingofspecialmainlobeshapeintransmittingterminal.Thesimulatedresultswith

8、MATLABshowsthatthemethodweproposeiseffectivetosolvetheproblemswehavementionedabove.Kyewords:Adap