基于四阶累积量的稳健盲波束形成算法

基于四阶累积量的盲波束形成算法在估计有用信号方向向量时存在估计误差,导致其构造的最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器性能降低.针对此问题,借鉴子空间正交投影思想,提出一种基于四阶累积量的稳健盲波束形成算法.与原算法相比,稳健算法可有效提高有用信号方向向量的估计精度,改进算法的波束形成性能.计算机仿真验证了稳健算法的有效性.     

基于累积量的盲自适应波束形成技术

本文研究了在阵列信号处理中使用累积量的问题,以及在相干多径环境中基于累积量的盲自适应波束形成技术。该技术能在阵列几何结构和阵列流形未知的条件下,自适应调整权系数使阵列输出的信号干扰加噪声比最大。     

基于高阶累积量的LCMV波束形成算法

基于高阶累积量的线性约束最小方差（LCMV）波束形成算法具有自动抑制高斯白噪声及任意高斯色噪声的能力,而且能够实现最优阵列扩展,达到扩展阵列有效孔径的目的。仿真结果表明该算法与传统的 LCMV波束形成算法相比可以有效地减少主瓣宽度、降低旁瓣电平及增加零陷深度。     

基于导向矢量估计的鲁棒自适应波束形成算法

针对在导向矢量存在误差情况下自适应波束形成算法性能严重下降的问题,提出一种基于导向矢量估计的鲁棒自适应波束形成(Steering Vector Estimation Based Robust Adaptive Beamforming,SVE-RAB)算法.算法用导向矢量不确定范围估计真实导向矢量,利用范数约束通过二阶锥规划技术提高波束形成的鲁棒性.算法可在导向矢量存在误差的情况下,对期望信号保持最大增益并有效抑制干扰,且有效提高了波束形成输出的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR).仿真结果验证了算法的有效性和优越性.     

基于峰度自然对数最大化的信号盲分拣算法和盲波束形成

该文基于峰度自然对数最大化准则,提出了一种自适应一元信号盲分拣算法,提出的算法可以用于一元信号盲分离和进行盲波束形成,与基于峰度值最大化准则的KMA算法相比,收敛速度快,有较强的稳健性,将非线性函数引入学习速率的调节,算法自动选取学习步长,避免了人工选取学习速率不当而导致算法发散。同时,提出了两种复数抽气算法,配合一元信号盲分拣算法可以依次分离多个信号源,仿真试验验证了算法的有效性。用提出的算法在四元线阵上盲分离两个水声信号,结果发现,一元信号盲分离实现的盲波束形成波束图与最优波束接近。     

基于四阶累积量的陈列扩展

在陈列没向问题中应用高阶累积量除了信息利用更充分和抑制高斯噪声等优点之外还具有陈列扩展的功能。本文推导了基于四阶累积量的陈列扩展方法，研究了虚拟阵的结构。放宽了协方差方法对信源数目的限制。但该方法在窄带多信号方向估计应用中存在局限。本文还推导了四阶相干问题和陈列扩展的限制条件。最后给出了实验举例。     

几种鲁棒自适应波束形成算法的对比

自适应波束形成器可以根据接收信号自适应地调整权矢量,增强期望信号,并有效抑制干扰。在实际环境中,由于波达角估计、阵列校准等误差因素的存在,导致传统自适应波束形成算法性能严重下降,因此,如何提高自适应波束形成算法的鲁棒性是一个重要的研究问题。本文对鲁棒自适应波束形成算法进行研究,对算法进行仿真、分析和比较,总结出各算法的性能优缺点,最后对鲁棒自适应波束形成算法的发展趋势提出自己的几点见解及展望。     

基于导向矢量估计的鲁棒波束形成

针对标准Capon波束形成器中真实导向矢量与期望导向矢量存在误差时,其性能会急剧下降的问题,提出了基于加权空间平滑与导向矢量估计相结合的鲁棒波束形成算法。该算法利用加权空间平滑方法,对子阵进行特殊的划分,根据子阵间自相关矩阵与互相关矩阵权重差异,采用嵌套的方式获得加权矩阵,继而得到更加精确的协方差矩阵,接着,使用不确定范围约束期望导向矢量来获得真实导向矢量。仿真结果表明,和传统的自适应波束形成算法相比较,本文算法在面对协方差矩阵中含有期望信号以及角度失配问题时,鲁棒性得到明显提升。     

基于四阶累积量特征分解的空间谱估计测向方法

传统的空间谱估计测向方法大都是在二阶统计基础上提出的，而高阶累积量（ｃｕｍｕｌａｎｔ）及其对应的高阶谱具有更加丰富的信息，而且对任何谱特性的高斯噪声都有很好的抑制能力。本文研究了基于四阶累积量特征结构分析的谱估计测向方法，从累积量的基本定义和性质出发，导出了基于特征分解的测向算法，并给出了模拟实验和测向系统外场实验结果，实验结果显示，基于四阶累积量方法的性能优于传统谱估计测向方法，特别是对于未知谱     

基于盲波束形成的波达方向--多普勒稳健估计

本文研究相控阵脉冲多普勒（ＰＤ）雷达多目标波达方向（ＤＯＡ）和多普勒频率同时估计问题,在未精确已知阵列流形条件下,提出了一种实现简单的盲波束形成方式的ＤＯＡ－Ｄｏｐｐｌｅｒ稳健估计新方法,理论分析和计算机仿真结果验证了其有效性。     

一种基于四阶累积量的空间特征盲估计方法

该文以均匀直线阵为基础,提出了一种基于阵列输出四阶累积量的信号空间特征盲估计方法,并将其用于相干多径环境下的多用户信号空间特征的估计。作者利用四阶累积量构造了一个空间特征估计矩阵,并证明了对该矩阵作特征分解可以得到各用户的空间特征。该盲算法不依赖于信号具体特征,适用于任意加性高斯(白或有色)噪声。理论分析和仿真结果说明了算法的有效性和稳健性。     

一种基于ESPRIT的盲波束形成方法

基于特征空间波束形成算法(ESB)是常用的一种自适应波束形成算法,已提出的ESB算法大多假设期望信号方向精确已知。本文在期望信号方向未知情况下,提出了一种基于子空间的波束形成方法。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种新的基于相关序列的CDMA系统盲波束形成方法

本文根据相关值序列只与相邻的两个比特符号有关而且具有确定性的特点,提出了利用相关值序列来得到波束形成权的盲波束形成方法.该方法既考虑了对干扰的最大抑制,又强调了对多径信号的充分利用.它利用了期望用户信号的所有能量,不需要已知信道参数,也不需要发训练序列.另外,提出的方法还具有不受非零时延的相关值大小的限制、能自动识别多径信号及形成波束权矢量时所需用户符号数少的特点.     

基于四阶累积量的子空间盲信道估计

介绍了OFDM信道估计的各种方法及其研究现状,并分析了其优缺点。给出了一种基于四阶累积量的子空间盲估计方法,该算法利用了四阶累积量对高斯噪声的过滤作用,并与子空间信道盲估计相结合,在保证估计准确性的前提下提高系统的频带利用率。最后,利用计算机仿真,将新算法与已有的插入导频的信道估计方法进行比较,并对实验结果进行了分析。理论分析和仿真结果说明了算法的有效性和实用性。     

一种新的天线阵列盲自适应波束形成算法

针对DS-CDMA的上行链路多用户检测,提出了一种基于天线阵列的盲自适应波束形成算法。针对强干扰采用线性约束最小方差准则(LCMV),利用正交分解将LCMV简化为非约束的最小化优化问题,采用共轭梯度(CG)算法求得最优解。对期望用户信号波形的使用保证了用户符号信息的最优恢复。仿真结果表明,该算法相对传统算法可以获得更高的信号干扰比(SINR)。该算法不需要天线阵列单元数大于用户数,因此具有更好的实用性。     

A New Blind Beamforming Procedure Based on The Conjugate Gradient Method for CDMA Mobile Communications

The objective of this paper is to present an adaptive algorithm for computing the weight vector which provides a beam pattern having its maximum gain along the direction of the mobile target signal source in the presence of interfering signals within a cell. The conjugate gradient method (CGM) is modified in such a way that the suboptimal weight vector is produced with the computational load of O(16N), which has been found to be small enough for the real-time processing of signals in most land mobile communications with the digital signal processor (DSP) off the shelf, where N denotes the number of antenna elements of the array. The adaptive procedure proposed in this paper is applied to code division multiple access (CDMA) mobile communication system to show its excellent performance in terms of signal to interference plus noise ratio (SINR), bit error rate (BER), and capacity, which are enhanced by about 7 dB, times, and 7 times, respectively, when the number of antenna elements is 6 and the processing gain is 20 dB.     

基于优化恒模算法的盲波束成形

提出一种基于优化恒模算法的盲波束成形,主要针对统计梯度恒模算法的收敛速度及收敛性能进行分析。采用最优步长策略,给出一般搜索方向下步长的最优值;通过对接收信号的空间分析,对权向量作信号子空间投影优化取值;采用准牛顿法的搜索方向,确保近似海色(Hession)矩阵的正定性。仿真结果表明,优化恒模算法的盲波束成形复杂度较低,收敛准确,收敛速度快和稳定性高。     

Wideband Blind Source Separation Algorithm Based on Beamforming

As the problem of array mixing model of wideband signals cannot be solved by conventional blind source separation algorithms, an improved algorithm based on beamforming is proposed in this paper. First, the received signals are transformed into time–frequency domain, and the delays of source signals are estimated. Then, the received signals are compensated with the estimated delay in frequency domain. Finally, the desired signal is acquired by using Frost wideband beamforming algorithm. Due to adopting the new methods of single source point extraction and delay estimation, the complexity of the proposed algorithm is reduced. Pre-steering delay is used in frequency domain to eliminate the compensation error when the delay is not an integer multiple of the sampling interval, which improves the separation performance significantly. The simulation results show that the proposed algorithm can adequately solve the problem of delay mismatch and achieve wideband blind source separation effectively. The existing algorithms are mostly fail for frequency hopping signals when there are numerous overlapping time–frequency points. In this case, the proposed algorithm still has good separation performance.