基于DFT插值的宽带波束形成器设计

本文提出一种基于DFT插值的宽带波束形成器设计方法。首先推导了具有频率不变波束图的连续线阵的灵敏度函数与离散线列阵加权系数之间的关系；接着给出了基于DFT插值的宽带波束形成器设计的两个步骤：（1）使用窄带波束形成器的设计方法计算在参考频率下基阵的加权系数；（2）根据参考频率下基阵的权系数与其它子带权系数之间的关系，利用DFT插值的方法求出其它子带的加权系数。最后，给出了一个设计实例说明本文方法的有效性。     

基于Bessel函数的频率不变波束形成器设计

提出了一种波束宽度不随频率变化的波束形成方法。该方法只需要使用一个真实阵列,通过变换产生多个虚拟阵列的输出,每个虚拟阵列都与参考波束相近。该方法简单且易于实现,只需用传统的窄带阵列设计方法在参考频率下设计基阵来满足对波束图的要求。仿真结果证明了方法的有效性。     

具有相位误差敏感性的CM阵波束形成器

本文针对短波衰落信道的特点,通过提出一种具有相位误差敏感性的CM阵波束形成器,实现了CM阵对衰落信号的捕获和自动跟踪,并通过计算机模拟证明该波束形成器在衰落信道条件下具有良好的收敛性能。     

基于BesseI函数的频率不变波束形成器设计

提出了一种波束宽度不随频率变化的波束形成方法。该方法只需要使用一个真实阵列，通过变换产生多个虚拟阵列的输出，每个虚拟阵列都与参考波束相近。该方法简单且易于实现，只需用传统的窄带阵列设计方法在参考频率下设计基阵来满足对波束图的要求。仿真结果证明了方法的有效性。     

基于稀疏约束和SRV约束的宽带自适应波束形成

针对传统的宽带MVDR自适应波束形成中,抑制干扰的同时会抬高旁瓣电平,且过多的线性约束会导致波束输出的SINR性能下降的问题,提出了一种基于SRV约束和稀疏约束的低旁瓣、高增益宽带自适应波束形成方法.该方法在窄带MVDR自适应波束形成基础上,通过增加波束图稀疏约束来降低波束的旁瓣电平,同时利用空间响应偏差(SRV)约束将窄带算法推广到宽带MVDR 自适应波束形成中,极大地降低了算法的复杂度,改善了波束输出的SINR 性能.与传统方法相比,该方法在降低宽带波束的旁瓣电平的同时,还具有良好的干扰抑制效果.数值仿真实验验证了该方法的有效性.     

嵌入式波束形成器的实现

讨论了时域嵌入式波束形成器的结构、算法、结合TMS320C6201的硬件条件优化数据搬移流程等问题,并最终给出波束形成器的EVM板仿真结果.     

基于约束型卡尔曼滤波的最大似然无失真波束形成器

自适应波束形成技术可以有效地拾取高质量的语音信号。近期提出的最大似然无失真（Maximum Likelihood Distortionless Response, MLDR）波束形成器不需要盲估计噪声协方差矩阵,具有很好的应用前景。本文提出了一种基于约束型卡尔曼滤波的MLDR波束形成器并给出了其低复杂度实现算法。将MLDR波束形成器设为卡尔曼滤波器的内部状态变量,采用一阶马尔科夫过程对其建模,而卡尔曼滤波器的观测方程则由MLDR波束形成器的代价函数构成。此外,通过对角化近似,进一步地降低了波束形成器的计算复杂度。在CHiME-3数据集上的测试结果表明,所提的对角化近似的波束形成器在计算复杂度更低的情况下取得了和已有在线实现的MLDR波束形成器相近的性能。      

恒定束宽波束形成器的设计和仿真研究

本文提出一种基于均匀一致性六瓣级的设计方法,在求出宽带信号实现恒定束宽所须的频率响应后,通过一组ＦＩＲ滤波器来拟合该频率响应。该方法不公能用于一般的等间隔直线阵,而且当阵元存在指向性且位置不精确时,也能较好地实现恒定束宽计算机仿真表明了该方法的可行性。     

数字波束形成器的FPGA实现

数字波束形成技术是天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合的产物，其广泛应用于阵列信号处理领域，本文介绍了数字波束形成器的基本原理及其FPGA的实现结构。     

最大稀疏稳健恒定束宽波束形成器设计

为了降低宽带阵列恒定束宽的实现复杂性,在分析宽带阵列稀疏性的基础上,构造了以阵元和抽头延迟线(TDL, tapped delay line)稀疏性的凸组合为目标函数,满足恒定束宽约束的波束形成器优化模型,降低了所需的阵元和TDL个数。引入重加权机制,通过序列凸优化,使稀疏性递增并收敛到最大值,证明了保证波束形成器稳健性的范数约束与最大TDL稀疏目标函数之间的等价性。仿真结果表明,可用较少的阵元及TDL个数获得相同的恒定束宽性能,具有工程实用价值。     

一种基于Bessel函数的宽带DOA估计方法

提出了一种基于Bessel函数的宽带相干信号子空间DOA(Direction-of-Arrival)估计方法,新方法不需要角度预估,避免了角度预估误差对DOA估计结果的影响。仿真结果证明了方法的有效性。     

频域宽带波束形成器优化设计

将常规频域宽带波束形成运用到电子战侦察系统存在一个问题：分块DFT处理会造成时域输出波形在块衔接处产生周期性失真,影响系统对信号时域参数的检测。为解决上述问题,在分析失真产生原因的基础上提出采用交叠DFT处理对传统方案予以改进,该方法首先对预处理数据进行交叠分段,再完成DFT运算及后续窄带处理。最后的仿真通过对比改进前后方案时域输出波形的保真度,验证改进后方法能有效缓解时域输出波形失真对系统的影响,并为工程实现提供了依据。     

基于均匀线阵的盲分离算法

针对现有的最小二乘恒模盲分离算法虽然能实现源信号分离但分离信号间仍存在相关性的问题,在建立均匀线阵接收模型和分析现有算法的基础上,提出了一种将阵列结构和已有算法相结合的修正小二乘恒模盲分离算法,并进行了实验仿真。仿真结果表明,修正算法有效地降低了分离信号间的相关性,将分离结果用于信号测向,实现了对空间信号源的高分辨率测向。     

基于时空结构的阵列信号三维参数同时估计方法

提出了一种针对空间非相关窄带信号源的中心频率、方位角和俯仰角三维参数的同时估计方法。该方法通过对均匀双平行线阵时域采样构造虚拟阵元，然后结合空域采样数据构造时空DOA矩阵，对DOA矩阵进行特征分解，利用分解得到的特征值和特征向量估计出信号源的三维参数。该方法不需要进行谱峰搜索，运算量小，能实现频率、方位角和俯仰角的同时估计与自动配对，具有较高的分辨率，且能估计出比阵元数多的信号源的参数，给出的计算机仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于到达角误差约束的稳健宽带波束合成算法

针对阵列天线存在系统误差的情况,在Frost结构的基础上提出了一种改进的稳健宽带波束合成算法.该算法以信号到达角(DOA)误差为约束条件合成期望信号,并把滤波器优化设计转化为凸优化问题,使用内点迭代法有效解决,进一步使得期望的信号响应具有一定的波动性,从而使得更多的自由度应用在干扰和噪声的抑制上,达到优化加权制的目的....     

宽带阵列信号处理的最佳时频空加权网络

针对宽带阵列信号，采用Nyman—Pearson准则，推导出在宽带平稳信号和噪声假设下进行检测的最佳时、频、空加权网络。同时推导出了系统的处理增益，仿真结果验证了最佳加权网络相对于采用均匀加权的常规处理具有较高的处理能力。     

基于Farrow结构的恒定束宽时域波束形成器研究与实现

提出了一种基于Farrow结构的恒定束宽时域波束形成器,主要包括实现整数倍采样间隔延迟的数字延时单元、基于Farrow结构的高精度分数延时单元以及保证恒定束宽的幅度加权单元;理论分析了该波束形成器的原理,特点和优势;利用计算机仿真验证了该波束形成器的有效性和优越性;在C6748 DSP平台上的移植实现展示了该恒定束宽波束形成器的实现效率及实用性。