基于非圆特征恢复的鲁棒波束形成算法研究

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1、基于非圆特征恢复的鲁棒波束形成算法研究郭婷婷2016年01月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540基于非圆特征恢复的鲁棒波束形成算法研究作者姓名郭婷婷学院名称信息与电子学院指导教师徐友根副教授答辩委员会主席王卫东研究员申请学位工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月RobustAdaptiveBeamformingwithNoncircularityRestoralCandidateName：TingtingGuoSchoolorDepartment:InformationandElectronicFaculty

2、Mentor:AssociateProf.YougenXuChair,ThesisCommittee:Prof.WeidongWangDegreeApplied:MasterDegreeinEngineeringMajor：ElectronicScience&TechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：1，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发

3、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要随着自适应波束形成技术普遍应用于实际应用领域，鲁棒波束形成技术便一直是阵列信号处理领域的研究热点。近年来，非圆信号在鲁棒波束形成技术领域的应用优势和潜力受到关注后，在实际通信与信息处理系统中得到广泛应用，因此对于导向矢量失配等非理想因素的研究仍是非圆信号鲁棒自适应波束形成算法研究的焦点。本文工作主要围绕基于非圆特征恢复思想的鲁棒波束形

4、成方法，主要内容为：（1）基于对角加载（DL）技术，介绍一种利用信号非圆特征恢复准则构建代价函数确定对角加载量的鲁棒波束形成方法，称为非圆特征恢复对角加载（NRDL）鲁棒波束形成方法。相比于现有方法，该方法可实现最优加载量的自动计算，同时对指向误差也具有更好的鲁棒性。（2）基于EP方法，提出了一种新的基于非圆特征恢复思想的特征空间投影（EP）鲁棒波束形成方法，NREP方法。该方法在EP技术的基础上，进一步利用波束形成器输出的非圆特征系数构造代价函数修正主瓣中心指向，保证鲁棒性的同时尽可能提升波束形成器的输出性能。（3）探究了高阶非圆信号特性在鲁棒波束形成方法中

5、的应用潜力，提出了基于高阶非圆特征恢复的对角加载鲁棒波束形成方法（HNRDL）和基于高阶非圆特征恢复的特征空间投影鲁棒波束形成方法（HNREP）。两种方法都不需要设置用户参数，且适用于任意阶非圆信号，具有更为广泛的适用场合。此外，HNREP方法具有更加显著的性能优势的同时，对于旁瓣干扰信号的非圆特性不敏感，即使在干扰信号非圆率较高的情况下也能表现出良好的输出性能，因此，更具有广泛的应用背景。关键词：阵列信号处理；自适应波束形成；鲁棒波束形成；非圆信号；对角加载；特征空间投影；非圆特征恢复I北京理工大学硕士学位论文AbstractWiththewideappli

6、cationofadaptivebeamformingtechnologyinthefieldofpracticalapplication,robustbeamforminghasbeenahotresearchtopicinthefieldofarraysignalprocessing.Inrecentyears,withtheadvantageofwhichhasbeenconcerned,thenoncircularsignalshavebeenwidelyusedintherealcommunicationandinformationprocessin

7、gsystems.Sothestudyofthesteeringvectormismatchandothernon-idealfactorsisthefocusoftheresearchontherobustadaptivebeamformingalgorithmfornoncircularsignals.Thepaperfocusedonarobustbeamformingmethodbasedonthenoncircularityrestoral.Themaincontentis:(1)Basedondiagonalloading(DL)technique

8、,amethodofconstruct