基于圆柱阵通信系统的广义旁瓣对消算法

针对传统阵列天线应用场景的不足以及复杂电磁环境下干扰对通信性能的巨大影响,基于柱面共形阵列天线,本文提出一种广义旁瓣对消算法进行自适应数字波束形成。所提出算法使用多个阵元构造辅助通道,在不造成信噪比损失的情况下通过阻塞矩阵、静态权矢量和动态权矢量对干扰进行对消。所采用的广义旁瓣对消算法相对于自适应旁瓣对消算法信干噪比更高,且波束旁瓣电平在-10dB以下。实验结果表明,基于柱面阵的广义旁瓣对消算法可在保留通信信号的同时,自适应在干扰方向形成凹口,解决因存在期望通信信号而造成的干扰抑制性能下降问题。     

基于数字波束形成技术的空间干扰抑制算法研究

对基于数字波束形成技术的智能天线接收系统中的空间干扰抑制算法进行研究,实现天线系统的最佳接收。运用多重信号分类（MUSIC）算法检测信号和干扰方向,并利用改进的线性最小方差准则算法调整权系数,使接收系统实时跟踪信号和干扰的空间方向,并能进一步加宽波束的干扰零陷,提高系统的空间干扰抑制能力。     

互补对LMS自适应算法在噪声消除中的应用实现

在接收超低频信号时,由于受到天线辐射效率和海水衰减的限制,噪声的存在是对有用信号最大的干扰.传统的算法可靠性受限,可以采用自适应算法来实现噪声消除.一般LMS算法收敛速度快但稳态误差大,通过搭建自适应滤波模型,对其改进算法即互补对LMS算法进行仿真.结果表明,这种自适应算法滤波后稳态误差较小,对噪声的消除具有良好的效果.     

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。     

基于风驱动算法的机会阵雷达波束图综合

针对机会阵雷达阵列分布随机性所带来的高旁瓣问题,本文基于一种新兴的群体迭代启发式风驱动优化,提出了一种具有最小阵元间距约束的直线型机会阵雷达波束形成方法.首先建立了信号模型和目标优化函数,然后将初始种群限定在去除阵元间距后的阵列孔径中,优化最大旁瓣电平.仿真表明:与传统粒子群算法和遗传算法相比,在满足最小间距的约束条件下,所提算法具有更低的旁瓣电平.     

基于小波包变换的非线性自适应均衡器算法

提出了一种基于小波包变换的非线性均衡器,利用小波包对信号较强的去相关能力来提高均衡器的收敛速度,并通过能量归一化过程给出了一种自适应均衡算法。在仿真实验中,针对无线通信数字信号传输过程中由于多径效应和信道衰落而产生的码间干扰(ISI)问题,比较了最小均方(LMS)算法和基于小波包变换的均衡器算法的均衡效果,并对不同尺度下的均衡算法进行了比较。结果表明,基于小波包变换的均衡算法具有更快的收敛速度;当小波包基的分解尺度增大时,均衡器的收敛速度也随之加快。     

基于四阶累积量联合对角化盲分离算法的波束净化方法

由于海上多目标的存在,目标船只的信号会与其他船只的信号混叠在一起,目标特征相互掩盖,对目标的识别造成干扰。针对常规波束形成对邻近多目标干扰净化性能不佳的问题,本文将基于四阶累积量联合对角化的盲分离算法应用于波束的净化,并对其性能进行研究分析。仿真结果表明,基于四阶累积量联合对角化的盲分离算法对波束的净化效果明显。     

船载智能天线通信系统中干扰抑制技术

智能天线技术又叫自适应天线阵列技术,其核心在于阵列信号处理技术,最早应用于雷达和舰船声呐探测等领域,19世纪70年代逐渐被应用于军事通信领域。随着船舶领域的自动化和智能化发展,智能天线通信系统在船舶领域的应用越来越广泛。本文研究的主要对象是智能天线通信系统在船舶领域的应用问题,重点研究了智能天线系统的信号过滤和干扰抑制技术,分别从自适应抑制原理和干扰抑制系统的硬件进行介绍,本文的研究对改善船载智能天线通信系统的信号精度有重要的意义。     

一种基于递归QRD-LS算法的同频干扰消除方法

同频干扰(收发天线的直接耦合波,表面直接发射波)由于其具有很强的能量对近场瞬态主动电磁探测系统的目标信号造成了严重的干扰,此干扰与目标回波信号同频且强度往往高于目标回波信号,因此,对探测系统的正常工作危害极大。本文分析了传统的同频干扰消除方法,阐述了自适应RLS(递归最小二乘法)滤波的原理,在此基础上提出了一种基于QRD-LS算法的同频干扰消除方法。该方法收敛速度快、运算量较小、能实现实时的信号处理。计算机仿真结果表明该方法可有效抑制同频干扰,提高了目标回波的信干比(SIR)。同时该方法对同频干扰的局部畸变以及幅度、时延的变化具有很强的适用性。     

改进粒子群优化算法自适应波束形成技术

本文研究了利用粒子群优化算法进行自适应方向图控制的综合方法,给出了自适应阵列处理的数学模型以及LCMV自适应波束形成器的数学表达,介绍了粒子群优化算法的基本思想和算法流程。结合粒子群优化算法和自适应方向图控制的相关知识,本文提出一种基于多虚拟干扰源的改进粒子群算法并将其应用于LCMV自适应波束形成器以提升其性能并进行自适应方向图控制。仿真结果表明,该方法可有效改善LCMV自适应波束形成方法在多重干扰情况下零陷生成效果不佳、低快拍下性能较差等缺点,改善输出信干噪比,并在加深零陷和降低旁瓣等方面效果显著。     

改进群智能优化算法的海上物流配送路径优化方法

传统算法过早陷入局部最优,不能考虑全局配送问题,导致海上物流配送成本偏高,因此研究改进群智能优化算法的海上物流配送路径优化方法。该方法根据海上物流配送约束条件,建立路径优化模型,利用改进群智能优化算法,进行全局域中混沌局部的同步搜索,实现海上物流配送路径优化。实验结果表明,此次研究方法的物流配送成本,比传统方法低了24 332元,可见此次研究的路径优化方法更好。     

舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法

常规的阵列天线控制方法通常难以与短波信号定位技术相结合,导致阵列天线抗干扰能力较差,因此设计了一种舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法。研究短波信号自适应定位方法,基于该自适应定位方法建立阵列天线解析表达式,将短波信号定位技术应用于阵列天线自适应抗干扰控制方法中,实现舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法的优化。根据实验结果可知:该方法在受到干扰后得到的信噪比在扫描角度相同时均大于2种常规方法,其平均信噪比较2种常规方法大约1.62 dB和2.21 dB,可知该短波信号自适应抗干扰能力优于常规方法,实现了阵列天线控制方法的优化。     

单认知用户的波束形成算法

论文研究了适用于单认知用户网络的波束形成算法。在确保授权用户能够正常通信的前提下,最大化认知用户的信干噪比,使二者能够在同一频率正常通信而不互相干扰。通过建立模型及公式推导将优化问题转换为无约束非线性优化问题。定量分析了不同发射功率下授权用户和认知用户的信干噪比分布情况,并与传统的波束形成算法进行了比较。仿真结果表明,在单认知用户的网络模型中,所提算法能够有效地保证授权用户和认知用户的通信质量。     

遗传算法和神经网络在船舶柴油机故障诊断中的应用

为提高船舶柴油机故障诊断的精度,以及改善神经网络收敛速度慢,易陷入局部最优解的情况。提出一种基于改进遗传算法和RBF神经网络相结合的智能诊断方法,并将其应用于船舶柴油机故障诊断中,改进的方法优化了神经网络的隐节点、宽度参数以及中心向量,用最小二乘法训练网络隐层到输出层的权值。最后在Matlab仿真软件下,对船舶柴油机故障诊断模型进行仿真实验。实验证明,自适应遗传算法优化的RBF神经网络,诊断速度快,诊断精度高,收敛效果好,能较好地应用在船舶柴油机的状态监测和故障诊断中。     

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。     

主瓣干扰下平面阵自适应波束优化方法

在自适应波束形成中,若干扰信号从主瓣进入,往往引起副瓣增高、主瓣变形且峰值偏移,波束性能明显恶化。针对平面阵,通过构造干扰阻塞矩阵,首先对主瓣内的干扰进行相消预处理,再进行自适应波束形成,最后进行权系数补偿,消除主波束偏移。仿真结果表明,该方法能有效消除主瓣干扰和解决波束畸变问题,提高自适应波束的性能。     

多天线系统中的波束形成原理辨析

针对研究中经常遇到的波束形成技术容易引起混淆这一问题，分析了智能天线和MIMO这两种多天线系统中波束形成的原理，辨析了各自的涵义，阐明了两种波束形成技术之间的区别与联系。     

自动识别系统AIS的信道抗干扰与噪声抑制技术

AIS系统是船舶导航、通信等功能的关键组成部分,通常,AIS系统采用VHF天线进行高频信号传输,这种信号传输方式往往受到电磁、杂波等干扰,降低信号传输的精度。针对这一问题,本文重点研究AIS系统的信号抗干扰和噪声抑制技术,建立AIS系统的干扰信号模型,采用匹配滤波算法对AIS系统的噪声干扰信号进行抑制,取得了良好的效果。     

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.     

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。