基于波束形成的海上智能天线算法

远距离海上雷达探测由于海上环境的复杂性容易受到杂波干扰,常用的最小均方算法通过在干扰噪声中形成主波束并引导至目标信号,有效解决了杂波干扰问题。通过对自适应智能天线波束形成技术的海上应用进行研究,给出了常用的天线阵列结构模型和信号模型,研究了智能天线中的自适应波束成型算法,目前在这一领域的解决方案中最小均方算法最为常见,但其存在收敛速度差、通用性低等问题。本文将优化遗传算法引入,对传统遗传算法中初始种群规划和交叉操作进行了优化和改进。仿真实验表明,与最小均方算法、传统遗传算法相比,优化遗传算法对杂波的抑制效果提高了28%,收敛速度提升了3倍,具有良好发展前景。     

改进干扰抵消算法在超低频通信中的应用

通过分析利用超低频电磁波信号对远海船舶通信时存在的目标信号难提取的问题,提出了一种正交布设的天线阵列模型,并使用一种改进的特征子空间投影算法处理接收到的信号。提出的改进算法利用系数约束自适应阻塞矩阵的办法提取主天线上的干扰信息,并联合参考天线信号优化对干扰子空间的估计。仿真和实验结果表明,提出的算法能够有效抵消与主天线夹角较小的宽频带干扰。实验中,在夹角等于15°的情况下,信干噪比较原算法提高了10.11 dB。     

基于电抗加载的单通道五元多波束扫描天线阵设计方法研究

为解决多波束扫描天线阵中多接收通道的一致性问题,并简化多波束形成所需的复杂波束形成网络,采用电抗加载方法设计了仅需一个输出通道的五元多波束扫描天线阵。仿真结果表明,该天线阵采用MUSIC算法,能实现最多4个信号到达方向(DOA)的较精确估计。另外,对信噪比、采样点数、信号角间距对信号到达方向估计效果的影响进行了定量分析。该天线阵的设计方法与计算结果对电抗加载高频地波雷达(HFSWR)天线阵的优化设计与工程应用具有一定的指导意义。     

基于Matlab的雷达阵列天线信号的波达方向估计

分析了雷达天线的阵列信号,采用MUSIC算法对阵列天线接收到的信号进行波达方向估计,利用Matlab对分析进行仿真。仿真结果表明,此方法准确,能够可靠地找到信号的入射方向和幅度。     

基于MVDR算法的改进型三信道正交相关器

正交相关器能够检测低于噪声电平的信号,但在避免强干扰源产生错误方面仍存在局限性。利用相关检测和最小方差无畸变响应（minimum variance distortionless response）[1]波束形成算法相结合的方法,抑制非期望波达方向的干扰噪声,提高对弱信号检测能力。理论分析和仿真试验结果表明改进后的接收机对强干扰有一定的抑制力。     

混响背景下基于波束成形的声成像技术

为了探究如何在混响场中对目标声源进行精准定位,首先模拟混响环境,构建点声源和阵列测量面,分别利用常规波束成形算法、基于正交匹配追踪的反卷积波束成形算法以及基于脉冲响应函数的自适应波束成形算法对不同频率下阵列接收到的信号进行处理,得到声成像效果图;其次在混响背景的条件下加入干扰噪声,分别利用以上3种算法对信号进行处理,通过对比分析声成像效果以及各算法的运行时间,确定基于脉冲响应函数的自适应波束成形算法的定位效果最佳。     

基于小型圆阵的AUV方向定位算法的研究

水下小型无人系统AUV在海洋探测中起着重要，实现其精准定位与打捞有利于促进海洋经济的发展。传统的具有较高定位精度的装置如长基线等不方便装载与布置，定位效率不高。本文提出一种基于小型圆阵的AUV方向定位算法，被定位的AUV搭载声源，装载在船上的定位系统，采用半径为0.125m的水听器圆阵列，阵元个数为4，水听器阵列接收的信号通过多通道前端处理电路被采集，对每个阵元接收到的信号利用希尔伯特变换相位检测方法检测出各信号的相位恢复无幅度和相位失真的信号，然后使用具有超指向性的反卷积波束形成算法实现AUV方向的准确估计。水池实验表明，小型圆阵系统的相位反卷积波束形成定位算法精度高，定位平均误差为0.233°，主瓣宽度窄，波束平均宽度3.97°。便于装载，相比MUSIC算法具有更好的定位效果。     

应用磁天线技术解决长河二号导航系统监测问题

研制出了一款磁性天线用于解决长河二号监测系统连续监测问题并提高监测精度。磁天线相对于电天线更有利于接收长河二号信号,抑制干扰,提高信噪比,获得较高的时差测量精度,对台链各台发射信号的时间基准的调整更为准确。通过分别在导航台及监测站的试用,验证了磁性天线研制成功。     

相控阵技术在磁性接收天线中的应用

相控阵雷达技术采用雷达天线阵列进行目标探测,与传统的舰船雷达相比具有更高的精度和更强的干扰抑制能力。舰船雷达磁性雷达天线是在原有天线基础上缠绕永磁体,具有较低的传输线阻抗和空间阻抗。本文针对舰船的相控阵雷达技术进行深入研究,分析了舰船磁性雷达的物理学特性,最后针对舰船相控阵雷达系统的信号干扰抑制进行了详细阐述。     

子阵波束域自适应波束形成方法研究

阵列输出的有限次快拍处理等效地增加了信号之间及信号与噪声之间的相关性,导致了现有的子阵自适应处理方法在小快拍数目时的性能损失.现提出一种子阵波束域自适应波束形成算法,通过对子阵多波束输出的协方差矩阵求平均,减弱信号之间的相关性,从而提高自适应波束形成算法的性能.仿真结果表明,该提算法在小快拍数情况能够大大提高输出信干噪比,并有效地抑制阵元上接收的随机噪声.     

GPS抗干扰接收机自适应天线阵功率倒置算法研究

在不改变GPS接收机原有内部结构前提下,把接收机的原天线替换为增加功率倒置算法实现的自适应天线阵。通过仿真可得出结论,该算法能很好地在强干扰方向实现零陷方向图,干扰越强,零陷越深,能较大改善接收机的抗干扰能力。     

一种新型接收机天线系统的设计

提出一种新型接收机天线系统的设计方案,并对部分模块作了仿真分析;该设计的实现依赖于自适应算法,以及自适应调零在天线系统中的应用,通过性能与可实现性的综合考虑,选择功率反演算法作为系统的前置算法,为系统提供必要的零点信息,更新系统的权值,使系统自动在干扰来向上面设置零点,把干扰抑制在一个很低的水平上,或者完全抑制.     

相干信号空间谱估计测向仿真研究

空间谱测向技术是一项先进的阵列信号处理技术.普通空间谱MUSIC算法对相干信号波达角估计测向分辨率比较差,推导了基于空间平滑算法和基于频率平滑的算法并进行了仿真.通过仿真对这2种算法与不经平滑计算出的波达角进行了比较分析,结果空间平滑算法对窄带内相干信号分辨率比较理想,而频率平滑算法对宽频带内相干信号的分辨率比较理想.     

基于空间域数据拟合的声矢量阵多目标分辨算法研究

为了提高矢量传感器阵列的方位估计性能,提出了一种基于空间域数据拟合的矢量阵多目标分辨算法,通过利用已知的空间域数据信息,构造出新的声压与振速的接收数据协方差矩阵,在多目标分辨能力上对经典MUSIC算法予以改进。理论分析和计算机仿真表明,在各向同性噪声场中,新算法在提高多目标分辨能力方面比传统方法更有效。     

电抗加载天线阵的优化设计及性能分析

为优化均匀圆形天线阵的辐射性能,利用矩量法对电抗加载偶极子均匀圆阵的波束形成进行了可行性分析,并设计了粗选与微扰结合的电抗加载值序列优化计算方法,以满足指定方向上波束形成的需求.仿真结果表明,电抗加载天线阵波束形成方法能有效在期望方向上形成具有较高增益与前后比的波束,且对阵半径与电抗加载值的误差具有一定的容错能力.该分...     

一种改进的卡尔曼滤波定位算法研究

研究了一种改进的卡尔曼滤波导航信号定位算法:通过测量每次接收机得到的伪距观测量及伪距变化量,估算出接收机的位置、速度,实现无线电导航系统的定位解算.该方法不直接使用卡尔曼滤波器来估计载体的状态,而是用滤波器来确定状态的误差,减小了运算误差,有效提高了定位精度.在进行参数估计时不需要贮存大量的测量数据,能够方便地进行动态测量数据的实时处理.该方法已经应用在导航定位解算中,仿真结果和实际应用验证了该方法具有快的收敛速度和高的定位精度.     

基于压缩感知的正交偶极子阵列信号参数估计

[目的]针对传统的极化敏感阵列的波达方向(DOA)估计算法运算复杂度高、实时性差的问题,提出基于压缩感知的正交偶极子极化敏感阵列结构.[方法]将数据压缩思想应用于阵列结构设计,压缩接收信号矢量维度,减少射频前端链路数量,以控制系统的复杂度,使阵列结构设计具有高度的灵活性.基于结构降维多重信号分类(MUSIC)算法;首先...     

基于天线选择的准正交空时码的自适应设计

为充分利用信道信息(Channel State Information,CSI)来改善准正交空时码(Quasi Orthogonal Space-Time Block Code,QSTBC)系统的性能,提出基于天线选择的QSTBC系统自适应设计方案,对QSTBC的编码结构添加自适应系数,使信道矩阵正交化,消除码间串扰.推导了系统的瞬时输出信噪比,以此作为天线选择准则.仿真结果表明,相对于未经过自适应编码设计的天线选择QSTBC系统,新系统的误码率性能有明显改善.