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《电子科技大学》 2010年
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数字波束形成及其跟踪算法研究

燕飞  
【摘要】: 数字波束形成是在数字信号处理方法的基础上建立起来的一门技术,广泛用于雷达、声纳、通信和电子对抗等领域。论文针对数字波束形成中算法的稳健性、移动目标的数字波束跟踪等问题,进行了研究。论文的主要研究内容如下: 1、在介绍了性能评价标准的基础上介绍了几种经典的数字波束形成算法,通过仿真比较了它们的性能。研究了一种在角度估计出现误差的情况下仍能正确形成波束的稳健的MVDR波束形成算法,此算法能够在期望信号方向上形成波束的同时提高输出信干噪比。推导了一种基于均匀圆阵的MMVDR(Modified MVDR,改进的最小方差无畸变响应算法)波束形成算法,通过利用阵元间的特殊相位关系构建模型。与MVDR算法相比,新算法在不增加计算量的基础上,在低信噪比和低采样点的情况下提高算法抗干扰的能力,并通过仿真说明其有效性。 2、研究了盲波束跟踪算法。该算法在不需要任何先验信息的情况下对目标进行跟踪,不足之处在于此算法要求期望信号的功率大于干扰信号的功率,否则不能进行有效的跟踪。仿真表明, CMA1? 1算法和CMA2 ? 2算法都可以准确地实现对移动目标的波束跟踪。 3、研究了非盲波束跟踪算法。梯度跟踪算法、基于卡尔曼滤波的Sword跟踪算法、PASTd(Projection Approximation Subspace Tracking,投影近似子空间跟踪)目标跟踪算法,三种算法需要一定的先验信息即目标的初始角度。仿真结果验证了三种算法的有效性。 4、在研究基于子空间目标跟踪算法的基础上推导了一种新的基于均匀圆阵的跟踪算法,该算法可以同时对多个目标的俯仰角和方位角同时进行跟踪,并通过仿真证明了其有效性。同时把算法推广到任意阵列,并进行了仿真,跟踪误差比较大,算法有待于进一步的研究。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN911.72

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【参考文献】
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