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《一种恒定束宽波束形成矩阵的加权正交化方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、DOI:10.15949/j.cnki.0371-0025.2006.06.007第卷第6期31声学学报Vl.,No.62006年月11TTACAACUSICNAov.,2006一种恒定束宽波束形成矩阵的加权正交化方法杜金香严胜刚李志舜(西北工业大学航海学院西安710072)2005年7月28日收到2006年7月13日定稿摘要提出了一种加权正交化恒定束宽波束形成矩阵。对正交后不同频率分量对应的波束形成矩阵进行不同程度的加权,可,,,以得到无畸变的波束输出信号;可以实现波束形成前后无能量损失保证检测能力并且当信号源具有均匀谱的情况下获得高的方位估计性能。计算机仿真和水池实验数据分析证实了加
2、权正交化方法可同时获得高的检测性能和方位估计性能。.:4360PACS数Aightingorthogonalmetdforeonsta刀tLbeanr时idthbeformingmatrieeswehoamDUJinxiangYANShenggangLlZhish-unColl叩ea八。e,。:亡hwestePol,teeh。`eal`ve亡,Xi,an710072(ofM万二流。￡)ReeeivedJul.28,2005RevisdeJul.13,2006AbstraetAweightingorthogonalmethodforeonstantbeamwidthbeamformingm
3、atrees15Proposed.ThismethodltipliesweightingfaCtorstoeaorthogonalbeamformngreorresPondingtodireequeneyeoPones.muhcimatiXfentfrmnteethoroPoseoesn,teauseeraerron,anoesn,teauseona055oarrsna一tnoseroThmdPddwvafombatiddadditil1fayigl-oiatiwhenthesoureeshvaeuniformsPeetrum.50weeangetgooddeteetionandesti
4、mationperformaneesatthesametimeen.aeresereserona.饰thweightigmethodSilationresultsandwatertknexpimntarpntedtoeo通mtheeonelusibvoemu,阵的幅度进行了归一化改变了原波束形成矩阵的引言,恒定束宽特性使得波束输出信号出现波形畸变的,、,现象不利于利用波束输出的信号检测估计和识别近年来宽带信号处理已成为阵列信号处理的。,研究热点。由于恒定束宽波束形成可以使得宽带波等为了保持波束形成矩阵的恒定束宽性能并且不,,引起信噪比损失本文首次对正交化恒定束宽波束束输出信号无波形畸变且
5、在将宽带信号从阵元域,,形成矩阵引入了加权因子解决了一般正交化过程变换到波束域后不同频率子带具有相同的信号子,,,不能兼顾恒定束宽和无信噪比损失的问题从而实空间便于波束域方位估计因此恒定束宽波束形成,矩阵的设计成为宽带阵列信号处理的关键技术。现了在获得较好的方位估计性能的同时得到了更好的检测性能。关于恒定束宽波束形成已经有一些方法被提出1一6}。由于恒定束宽波束形成将信号不同频率分,1宽带处理的基本模型量聚焦到了某一固定频率上因而可以在波束域直接7一11。利用窄带高分辨方法估计信号的方位[]为了得。1,假设D个具有均匀功率谱的远场宽带信号(t),7,s`,,s,1,,`,,到较好的估计性
6、能文献从波束形成前后阵列信…(亡)…D(t)分别来自0…8…0。方,噪比损失率最小的角度出发提出了波束形成矩阵的,,向阵元接收噪声为不相关的高斯白噪声其方差为。正交化方法文献7一文献n以该正交化方法对恒。:尹则第mD个阵元的输出信号可表示为,艺=i1定束宽波束形成矩阵进行了正交化得到了较好的,,,,x。t=s`亡一几。+n二亡m=121方位估计性能。但是,一般正交化过程将波束形成矩()()()…M()518600声学学报2年s`,:其中几,为信号()t到达第。个阵元的时延。二(t)如果满足。为第m个阵元接收到的噪声为了便于宽带信号分HH,,:w(fk)A(八)=w(f0)A(j0)(7)
7、析写成频域形式D则八)为恒定束宽波束形成矩阵。且有,州瓜(八)一艺、(一2二人二。)又(八)+瓜(八)(2)K。一。,,,RR(“,8m=l2…M安艺()无=1:其可以写成以下的矩阵形式,:对RB进行特征分解得到波束域MUslc空间谱,X(人)=A(八)S(八)+N(八)(3)_1.其中A(八)为阵列方向矩阵则阵元输出协方差矩厂MUSIC欠口)=不下下二下下石一下厂气不石下丁下万·又沙),:1.10又Jo)“。气Jo口)J“乃N11
