基于Laguerre滤波器等价设计的IIR宽带波束形成

常规IIR宽带波束形成器可以获得比FIR宽带波束形成器更好的性能,但其需要多极点的自适应调整过程,存在稳定性无法保证,计算复杂度较高等问题.本文提出一种新的基于IIR滤波器的宽带波束形成算法.该算法基于高阶Laguerre宽带波束形成器,利用双线性变换和函数束方法设计相应的低阶等价IIR宽带波束形成器.仿真实验及理论分析表明,该方法无需常规IIR宽带波束形成器的多极点自适应调整过程,在保证算法稳定性的同时,减少了计算复杂度,并提高了输出信干噪比(SINR).     

大规模MIMO OFDMA下行系统能效资源分配算法

针对大规模多输入多输出（MIMO）正交频分多址(OFDMA)下行移动通信系统,提出了一种基于能效最优的资源分配算法。所提算法在采用迫零(ZF)预编码的情况下,以最大化系统能效的下界为准则,同时考虑每个用户的最低速率要求,通过调整带宽分配、功率分配和基站天线数分配来优化能效函数。首先根据优化条件提出了一种迭代算法确定每个用户的带宽分配,然后利用分数规划的性质并采用凸优化方法,通过联合调整基站端的发射天线数和用户的发射功率来优化能效函数。仿真结果表明,所提算法在较少迭代次数的同时能够取得较好的系统能效性能和吞吐量性能。     

多用户MISO干扰信道中的安全协同波束成形

针对多用户多输入单输出(MISO, multiple-input single-output)干扰信道中保密信息泄露问题,提出了理想信道状态信息(CSI, channel state information)下的安全协同波束成形(SCB, secure coordinated beamforming)方案和非理想CSI下的顽健安全协同波束成形(RSCB, robust secure coordinated beamforming)方案。对于理想CSI情况,联合设计最优的协同波束成形向量,最大化最小安全速率。采用半定松弛(SDR, semidefinite relaxation)技术和连续的凸估计(SCA, successive convex approximation)算法得到原始非凸问题的局部最优解。进一步,将该框架扩展到信道向量和信道协方差矩阵存在确定误差的情况,提出的RSCB方案能够最大化最差情况的安全速率。仿真结果验证了所提方案的有效性和顽健性。     

基于分布式回复反射波束聚焦的无线能量传输

研究了一种基于分布式天线阵列波束聚焦的微波无线能量传输系统。该系统的能量发射端由两个四单元天线阵列组成,两个天线阵列相隔一定的距离,呈分布式摆放。天线阵列各单元接收到移动目标设备发来的导航信号后,根据回复式反射原理协同产生聚焦于目标设备的功率波束。仿真结果表明,所设计的分布式回复反射波束聚焦系统能在一定范围内跟踪移动设备,并将无线能量准确地传送至移动设备所在位置。     

自适应阵列抗干扰性能的解析定量分析

自适应阵列抗干扰性能常用输出信干噪比(Signal-to-Interference and Noise Ratio,SINR)损失、抗干扰改善因子(ECCM Improvement Factor,EIF)等来衡量,但目前尚缺乏解析的定量分析.为此,采用归纳法理论推导了均匀线阵条件下输出SINR损失、EIF等指标的解析表达式,定量获取了自适应阵列抗干扰性能.仿真实验验证了理论分析结果的有效性及快拍数对自适应阵列抗干扰性能的影响.     

Cognitive amplify‐and‐forward relay networks with beamforming under primary user power constraint over Nakagami‐m fading channels

In this paper, we analyze the performance of cognitive amplify‐and‐forward (AF) relay networks with beamforming under the peak interference power constraint of the primary user (PU). We focus on the scenario that beamforming is applied at the multi‐antenna secondary transmitter and receiver. Also, the secondary relay network operates in channel state information‐assisted AF mode, and the signals undergo independent Nakagami‐m fading. In particular, closed‐form expressions for the outage probability and symbol error rate (SER) of the considered network over Nakagami‐m fading are presented. More importantly, asymptotic closed‐form expressions for the outage probability and SER are derived. These tractable closed‐form expressions for the network performance readily enable us to evaluate and examine the impact of network parameters on the system performance. Specifically, the impact of the number of antennas, the fading severity parameters, the channel mean powers, and the peak interference power is addressed. The asymptotic analysis manifests that the peak interference power constraint imposed on the secondary relay network has no effect on the diversity gain. However, the coding gain is affected by the fading parameters of the links from the primary receiver to the secondary relay network. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

面阵数字波束形成和对多目标跟踪的研究

用计算机仿真研究面阵天线数字波束形成（DBF）和对多目标跟踪。主要内容包括方阵列天线的方向图、圆阵列天线的方向图、圆阵列天线多目标的跟踪、跟踪前的初始搜索。文中对各种情况下面阵天线的阵因子方向图作了详细的数学分析,建立了相应的模型并进行了计算机仿真。     

多普勒效应对雷电源辐射定位的影响

利用电磁辐射信号进行雷电源探测和定位是当前雷电研究的重要探测手段,其定位结果的准确性对正确认识闪电的放电机理非常重要。本文通过数学推导建立了多普勒效应在球坐标下的定位影响理论模型;用Matlab软件进行模拟,分析了多普勒效应对阵列接收信号的影响及误差,研究了多普勒效应对运动雷电源定位结果产生的影响。研究结果表明,多普勒效应对于不同类型、不同距离、不同高度的闪电影响程度不同;根据雷电发展的不同阶段,雷电源的运动速度不同,多普勒效应带来的误差也不同,且其带来的误差是不可忽略的。该研究对实现更高时空分辨力的运动雷电源定位结果和雷电的精细化研究具有重要意义。     

平面波超声成像中的波束合成方法研究进展

平面波成像通过单次全孔径发射-接收即可获取整幅图像,将成像帧频显著地提升至1000帧/秒以上.然而,平面波成像过程中发射的非聚焦波束将导致回波信号信噪比降低,进而使图像的分辨率和对比度变差.通过多角度相干复合成像技术可以改善平面波成像的图像质量,但是会以牺牲帧频为代价.因此研究人员们开始将新型波束合成技术引入平面波成像...     

来波极化对鱼骨天线阵低频段波束合成的影响研究

为清晰认知短波定向扇形天线阵,改进阵列波束合成方法,提升波束合成系统性能,利用鱼骨天线阵列模型模拟接收实际不同极化的天波信号,分析阵列合成波束的指向、增益随来波极化和阵列单元数的变化规律,得到在高极化角来波信号时,来波极化补相时阵列的合成波束比按主极化补相时指向更稳定且增益最大可提高2 dB.同时利用实测数据对两种补相...