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数字波束形成的信号分析

李鸣  
【摘要】: 数字波束形成是未来移动通信系统中的研究热点,本文着重对数字波束形成中的信号分析研究。 首先结合具体的数字波束形成接收机系统,研究了阵列接收信号处理方法,分析波束形成实现过程。针对级联接收机系统给出性能参数的取值分析,并对信号处理过程进行仿真。 接下来对数字波束形成中的误差归纳总结,分别对误差进行推导,建立误差的模型,给出误差与数字波束形成性能之间的关系。 讨论循环平稳信号的特性,并以调频和调幅信号的循环平稳特性示之。然后对噪声的循环相关函数对循环平稳信号的性能进行分析。 介绍基于信号的循环平稳特性的CAB算法,并推导其迭代计算方法,对CAB算法的优劣之处进行分析。 最后提出多种基于CAB的自适应算法: 采用子阵平滑技术改善CAB性能。在CAB算法中引入传统波束形成中的信号子空间的方法,并对其进行改进,改进后的信号子空间对导引矢量进行修正,并有良好的波束保形性能。基于角度先验知识的投影变换对CAB的影响,减小噪声子空间的影响,并对投影算子给出修正的方法。对CAB算法引入遗忘因子,消弱取样数据对周期平稳相关矩阵误差敏感的不利影响,并对周期平稳相关矩阵误差进行分析。提出多级结构的CAB算法。


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