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数字|数字波束形成递推最小二乘算法研究+源代码

傻大方摘要:【数字|数字波束形成递推最小二乘算法研究+源代码|波束|形成|最小|算法|研究|源代】自适应技术的核心思想是优化理论,常用的最佳准则有最小均方误差(MMSE),最大信噪比(MaxSNR),线性约束最小方差(LCMv),最大似然(ML),最小二乘法(LS)等;本问主要对递推最小二乘算法...



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【数字|数字波束形成递推最小二乘算法研究+源代码】1、数字波束形成递推最小二乘算法研究摘要:数字波束形成(DBF)是一门新兴的阵列天线技术 , 自适应波束形成(ADBF)针对复杂信号环境对波束形成的一个很好的补充 。
自适应技术的核心思想是优化理论 , 常用的最佳准则有最小均方误差(MMSE) , 最大信噪比(MaxSNR) , 线性约束最小方差(LCMv) , 最大似然(ML) , 最小二乘法(LS)等;本问主要对递推最小二乘算法(RLS)进行了包括了流程设计、性能分析和仿真评价 。
关键字:DBF、ADBF、RLS、一 数字波束形成简介数字波束形成 (DBF)1是随着数字信号处理方法的发展而建立起来的一门新 技术 , 这种技术不仅能充分保留阵列天线上收集的信息 , 而且能利用复杂的 。

2、数字 信号信号处理方法对信息进行处理 , 因此它具有一般雷达不具有的超低分辨率和 低副瓣的性能 , 波束扫描 , 自适应波束控制等 。
由于采用了先进的数字信号处理 方法和自适应技术 , DBF雷达不仅性能优越 , 而且非常灵活 , 被认为是下代雷达 系统中广泛使用的一项新技术 。
相对于一般模拟波束形成技术 , 数字波束形成技术具有非常多的优点 , 比如 超低分辨率 , 超低副瓣 , 抗电子干扰 , 扫描迅速 , 多目标处理 , 高性能并行数字 处理等 。
自适应波束形成(ADBF)针对复杂信号环境对波束形成的一个很好的补充 。
它的核心思想是采用各种优化算法和自适应算法 , 根据阵列对不同环境的响应 ,产生不同的加权系数 , 己取得最好的信号特征 。
自适应波束形成 。

3、可以实现自适应 的空一时处理 , 进行各种非线性处等 , 波束灵活 , 抗干扰强 , 具有较好的自校正和 自适应能力 。
阵列信号处理是现代信号处理2的一个分支 , 其本质是利用空间分散排列的传 感器阵列和多通道接收机来获取信号的时域和空域等多维信息 , 以达到检测信号 和提取其参数的目的 。
阵列信号处理的主要内容可分为波束形成技术 , 空间谱估计等方面技术 , 他们都是基于对信号进行空间采样的的数据进行处理 , 因此这些技术是相互渗透和相互关联的 。
二 数字波束形成原理和典型波束形成准则2.1 数字波束形成原理假设接收天线为N阵元均匀直线阵3 , 目标的来波方向为 , 第k个波束指向为k , 相邻阵元间距为d , 信号波长为 , 且各阵元都是各向同性的 ,。

4、对K阵元的加权分别为w1k , w2k,wNK , 信号是窄带信号 。
简单地讲 , 数字多波束形成器就是一个乘加器 , 如图2-1所示 。
i表示第i阵的接收信号经过A/D变换和数字正交后的复数字信号 。
加权系数wik=aiexp(-jk) , 其中k=2dsink表示提供的阵内相位补偿值 , ai表示降低天线副瓣所需的幅度加权 。
进行相位和幅度补偿后 , 并对各阵列的输出信号相加 , 即可得:Fk=i=0N-1wikxi (2-1)对式(2-1)进行求模 , 就可以得到第K个波束的天线方向图函数 。
天线的方向图不是唯一的 , 根据要求 , 相同的数据可以用不同方法加权(改变权因子) , 以便形成不同形式的波束和任意多的波束 。
通过数字波束合成后输出的信 。

5、号(如信号确实投射在该波束内)可以大幅度的提高信号的SNR 。
最后得到的复输出信号再直接送入后续处理单元 。
图2-1 自适应数字波束形成原理图表示成矩阵形式如下:Fk=wkTXk(其中wk为权矢量 , Xk为数据矢量 , T表示转置 , 它们都为列矢量 。
2.2 自适应数字波束形成的原理DBF技术是当代雷达的热点技术之一 , 对于阵列信号处理来说 , 它往往和自 适应技术相互联系 。
因为面对非常复杂的环境时候 , 恶化的工作环境将会使不具 备自我适应 , 自我调整能力的DBF雷达的性能急剧下降 。
因此 , 为了提高DBF系 统的抗干扰能力 , 必须求助于自适应数字波束形成(ADBF)技术 , 自适应阵列是实现ADBF的基础 。
自适应阵列的结构框 。

6、图如图2-1示 。
从图中可以看出自适应阵列是由按一定空间排列的多个阵单元构成 , 是一种在实际环境下自行控制其方向图的天线系统 。
它能实时地对外界未知的干扰环境作出反应 , 在干扰的到达方向形成零点或降低此方向的副瓣电平 , 这样便可以保证 接收所需信号与干扰噪声的信噪比有一个最佳值 。
自适应阵列正是利用这种空间 特性 , 改善了阵列输出SNR , 抑制了强干扰 。
自适应技术的核心思想是优化理论4 , 我们熟悉的优化理论有拉格朗日求极值函数的变分法 , 最陡下降法 , 最小二乘法等 。


稿源:(未知)

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标题:数字|数字波束形成递推最小二乘算法研究+源代码


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