| 【中文题名】 | 阵形随机时变条件下自适应阵列处理技术研究 |
| 【英文题名】 | Study on Adaptive Array Processing with Random and Time-varying Lineup |
| 【学科专业】 | 测试计量技术及仪器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | 阵列信号处理,自适应波束形成,矢量传感器,随机时变阵列,, |
| 【英关键词】 | array signal processing,adaptive beam-forming,vector transducer,random and time-varying array, |
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| 【论文摘要】 |
波束形成技术作为阵列信号处理的一个重要组成部分，已经拥有了完整的理论与方法。在水声信号处理领域，波束形成系统是声呐的核心部件之一，是声呐具有良好战术技术性能的基础。而自适应信号处理技术作为现代信号处理技术的一个十分重要的角色，具有算法简单、易于实现和无须统计先验知识等独特优点，成为许多理论与工程实际问题的首选解决方案之一。故可以取二者的长处，将自适应技术和波束形成技术结合起来，实现自适应波束形成。
普通的波束形成系统，是一种预成波束系统，当它处于各向同性、均匀的噪声场时，可能具有相当好的检测能力。但是，一旦出现近场干扰，或者背景噪声具有某种不平稳性，声呐的检测能力就会迅速下降，以致完全丧失检测能力。而自适应波束形成系统，能够通过实时的“学习”，降低基阵对噪声(包括干扰)的灵敏度而同时最大限度地提高对信号的灵敏度。如常规的直线阵，当其阵形发生畸变时，自适应波束形成系统仍然能够在一定的畸变程度内有效地估计出目标的方位。这也正好道出了本文的重点所在：随机时变阵列自适应波束形成分析。
本文在分析了常规阵列处理的基本原理之后，对较为常见的几种窄带和宽带自适应波束形成算法分别作了介绍，并基于此作... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-10 |
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第1章 绪论 |
10-15 |
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1.1 立题背景及意义 |
10-11 |
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1.2 自适应阵列处理与波束形成技术 |
11-14 |
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1.3 本文研究内容 |
14-15 |
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第2章 阵列信号处理 |
15-38 |
|
2.1 阵列的基本原理 |
15-23 |
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2.1.1 空间信号表示 |
16-17 |
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2.1.2 阵列信号模型及空间采样 |
17-19 |
|
2.1.3 常见阵列 |
19-23 |
|
2.2 阵列信号处理的统计模型 |
23-26 |
|
2.2.1 窄带信号的延迟 |
23-24 |
|
2.2.2 连续时间信道模型 |
24-25 |
|
2.2.3 阵列信号处理的统计模型 |
25-26 |
|
2.3 波束形成 |
26-37 |
|
2.3.1 空间匹配滤波器 |
27-30 |
|
2.3.2 锥化截取波束形成 |
30-31 |
|
2.3.3 最佳波束形成 |
31-34 |
|
2.3.4 广义旁瓣消除器 |
34-37 |
|
2.4 本章小结 |
37-38 |
|
第3章 自适应波束形成 |
38-63 |
|
3.1 窄带自适应波束形成 |
38-44 |
|
3.1.1 最小均方(LMS)算法 |
38-40 |
|
3.1.2 抽样矩阵求逆(DMI)算法 |
40-41 |
|
3.1.3 最小方差无畸变响应(MVDR) |
41 |
|
3.1.4 CSMG快速自适应波束形成算法 |
41-44 |
|
3.2 自适应波束形成算法计算机仿真及比较 |
44-47 |
|
3.2.1 无干扰时的计算机仿真比较 |
44-45 |
|
3.2.2 有干扰时的计算机仿真比较 |
45-47 |
|
3.3 阵形随机时变情况下的自适应波束形成 |
47-54 |
|
3.3.1 阵列畸变模型 |
47-49 |
|
3.3.2 畸变阵按直线阵进行自适应波束形成 |
49-54 |
|
3.4 宽带自适应波束形成 |
54-62 |
|
3.4.1 自适应干扰抵消原理和空间平滑技术 |
55-57 |
|
3.4.2 Griffith-Jim波束形成器(GJBF) |
57-58 |
|
3.4.3 相减式硬约束自适应波束形成 |
58-60 |
|
3.4.4 阵形随机时变情况下的自适应波束形成 |
60-62 |
|
3.5 本章小结 |
62-63 |
|
第4章 矢量阵列信号处理 |
63-76 |
|
4.1 相干源辐射声场中声压振速的相关性 |
63-64 |
|
4.2 各向同性干扰场中声压、振速相关性 |
64-66 |
|
4.3 矢量传感器测量模型 |
66-67 |
|
4.4 矢量阵自适应波束形成技术 |
67-75 |
|
4.4.1 标准声压阵的自然指向性 |
68-69 |
|
4.4.2 声矢量阵的自然指向性 |
69-71 |
|
4.4.3 Griffith-Jim自适应波束形成器 |
71-72 |
|
4.4.4 相减式硬约束自适应波束形成 |
72-73 |
|
4.4.5 正交式自适应波束形成 |
73-75 |
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4.5 本章小结 |
75-76 |
|
结论 |
76-77 |
|
参考文献 |
77-80 |
|
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
80-81 |
|
致谢 |
81 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.22056 |
