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稳健的自适应波束形成算法及有关实现的研究

作　者: 张睿
导　师: 张守宏
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 自适应波束形成指向误差稳健性特征空间 FPGA 数字波束形成
分类号: TN911.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

自适应波束形成是阵列信号处理中的重要组成部分。理想情况下的自适应波束形成算法能达到很好的性能,但实际系统中存在的误差会导致自适应波束形成的性能大幅度下降。因此实际情况中提高自适应波束形成算法的稳健性是迫切需要解决的问题。本文主要对在实际系统中普遍存在且对算法性能影响较大的指向误差存在条件下的稳健的自适应波束形成方法和DBF相关的实现进行了研究。论文对基本的协方差矩阵求逆(SMI)和基于特征空间(ESB)的自适应波束形成方法及针对相干干扰的改进ESB方法进行了理论分析和仿真研究。针对较大指向误差下稳健的自适应波束形成,本文提出了一种基于约束导向矢量的改进ESB算法,通过仿真分析可知,这种算法在较大的指向误差存在时有着很好的稳健性。并对另外一种基于搜索方法的改进ESB方法进行了理论分析和仿真研究。由于大规模可编程逻辑器件的发展,使得在阵列信号处理中有着广泛应用的DBF方法的更加容易实现。论文最后介绍了一种基于FPGA的数字波束形成器的设计实现方法。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 研究的历史和现状  8-9
  1.3 本文所做的工作  9-11
第二章基本的波束形成方法  11-31
  2.1 引言  11
  2.2 采样协方差矩阵求逆(SMI)方法的研究  11-17
    2.2.1 SMI方法介绍  11-15
    2.2.2 计算机仿真分析  15-17
    2.2.3 结论  17
  2.3 基于特征空间(ESB)方法的研究  17-25
    2.3.1 引言  17
    2.3.2 ESB方法介绍  17-20
    2.3.3 计算机仿真分析  20-24
    2.3.4 结论  24-25
  2.4 TESB方法研究  25-29
    2.4.1 引言  25
    2.4.2 TESB方法介绍  25-27
    2.4.3 计算机仿真分析  27-29
    2.4.4 结论  29
  2.5 本章小结  29-31
第三章对指向误差稳健的自适应波束形成研究  31-45
  3.1 引言  31
  3.2 一种对指向误差稳健的ESB改进算法研究  31-39
    3.2.1 研究背景  31-32
    3.2.2 迭代约束导向矢量方法介绍  32-34
    3.2.3 基于约束导向矢量的改进ESB方法的提出  34-36
    3.2.4 计算机仿真分析  36-39
    3.2.5 结论  39
  3.3 一种基于搜索的改进ESB算法研究  39-44
    3.3.1 引言  39
    3.3.2 算法提出  39-42
    3.3.3 仿真分析  42-44
    3.3.4 结论  44
  3.4 本章小结  44-45
第四章基于FPGA的数字波束形成器的实现  45-53
  4.1 引言  45
  4.2 模型说明和基本设计方案  45-51
    4.2.1 复数乘法器模块  48-49
    4.2.2 地址产生模块  49-50
    4.2.3 存储器模块  50-51
  4.3 芯片选型及资源占用情况  51-52
  4.4 本章小结  52-53
结束语  53-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
在校期间的研究成果  59-60

稳健的自适应波束形成算法及有关实现的研究

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