谱分析与自适应阵列的超分辨技术

非线性“超分辨”技术是谱分析领域里报导的新技术,这种技术在其他领域(其中包括射频(RF)自适应阵列天线系统)中同样也受到极大关注。本文选取了两项最流行的非线性技术—Burg的最大熵法和最大似然法。而非线性自适应阵列天线是由普通的旁瓣对消装置和增益定向约束技术(directional gain cons-traint techniques)组成的,与上述两项技术极为相似,本文将两者联系起来.所以,这基本上是一篇“互相补益”(cross-fertilization)的论文。本文以对比的方式进行了分析,这样可以使人们从天线空间方向图的观点验证它们的工作原理,也有助于对它们实际的超分辨性能进行鉴定。 本文归纳了几种多个非相参源自适应算法的分辨性能,并针对两个等强度源的情况,给出一个表示信噪比与以波束宽度为单位的源间距的关系的通用曲线图。自 适应算法对非等强度源也不难分辨,这是一个有意义的收获,本文对此也作了报导。用这些技术对相参的空间源或雷达目标进行超分辨比较困难,但每当有充分的相对运动或“多普勒周期”可资利用时,都得到了成功的结果。本文还提出了另外两种自适应空间谱的估值器,一个是预测其圆心的圆形阵列,另一个是新型的“热噪声”算法。     

相控阵天线和自适应天线的最近进展

引言 阵列天线正在两个并行但互有联系的方面发展着,这两方面是电扫(相控)阵列天线和自适应(归零)阵列天线。本文评述了最近几年这两方面的重要进展并略为论述一些发展的前景。象这样的一篇评述不可能详尽和深入,但因所引用的参考文献是在可采用的文献中最有价值的,如作详细研究,这     

自适应卡尔曼滤波技术在动目标跟踪中的应用

本文论述了自适应卡尔曼滤波法,以及一种用在空中目标角跟踪问题中的算法。自适应卡尔曼滤波技术旨在估计系统状态的同时,根据滤波器的输出,或估算噪声协方差矩阵,或在不太了解噪声的情况下估算卡尔曼增益矩阵。由于模型是线性化的,且被跟踪目标的机动性是未知的,故在跟踪回路中使用自适应方法证明是正确的。     

两通道自适应FIR滤波器组的时域设计

研究了在无完全重构约束情况下两通道自适应FIR滤波器组的时域设计方法。滤波器组没有PR约束时 ,子带编码器的失真由系统失真和量化失真两部分构成 ,对于给定的比特率 ,整体失真的最小化问题是一个无约束非线性规划问题。由于优化问题的非线性 ,设计结果依赖于初始滤波器组的选择。给出了两种初始滤波器组的确定方法和相应的算法 ,并列举了一些设计例子。自适应滤波器组达到了大的编码增益 ,证实了这种方法的有效性。     

组合导航智能信息融合自适应滤波算法分析

针对当前自适应组合导航系统算法的研究趋势,总结了卡尔曼滤波技术的缺陷和利用智能融合技术提高滤波器性能的设计思想。对模糊控制自适应算法(FIR AKF)、神经网络自适应算法(NN AKF)和自适应神经网络模糊推理自适应算法(ANFIS AKF)进行了分析。着重研究FIR AKF采用滤波器新息序列和外系统状态的模糊控制器关键的模糊规则设计问题;分析NN AKF在组合导航系统模型调整、故障检测和隔离中的应用方法,并给出ANFIS AKF利用神经网络自动生成推理规则和建立自适应组合导航系统的基本方法。     

滤波器相频误差对宽带波束形成的影响

宽带阵列采用自适应宽带波束形成来抑制空间宽带干扰,提高信干噪比SINR,但滤波器相频响应误差的存在会对自适应宽带波束形成的性能造成影响.以宽带信号和滤波器相频响应误差模型为基础、以自适应频域宽带渡束形成算法为例,分析了误差对自相关矩阵的秩以及SINR性能的影响.实验结果表明:滤波器相频响应误差会使自相关矩阵的秩增加、SINR性能下降.     

自适应天线阵列研究综述

本文综述了近年来人们对自适应天线系统中天线阵的研究成果，其中包括：自适应天线阵列设计，自适应天线中阵元间互耦的校正和基于自适应天线理论的阵列方向图综合，最后指出了在自适应天线阵列研究方面几个值得进一步探索的问题。     

模糊自适应强跟踪卡尔曼滤波器研究

针对卡尔曼滤波器对系统模型依赖性强、鲁棒性差和跟踪机动目标能力有限的问题,提出了一种具备模糊自适应特点的模糊强跟踪卡尔曼滤波器(fuzzystrongtrackingKalmanfilter,FSTKF)。这种方法主要利用模糊逻辑自适应控制器监测残差均值与标准差,并根据模糊规则动态调整弱化因子,从而对强跟踪滤波器中多重次优渐消因子进行自适应调整,进一步提高滤波器的估计性能。仿真结果表明,该改进滤波器跟踪机动目标的精度高于常规卡尔曼滤波器和强跟踪卡尔曼滤波器。     

自适应空域矩阵滤波器设计和目标方位估计

针对在强干扰背景中检测弱目标信号时被动声信号处理技术的性能会严重降低的问题,提出了一种自适应空域矩阵滤波器的设计方法。该方法是在保证滤波器通带响应与期望响应误差和阻带响应低于某设定值的条件下,最小化滤波后基阵的输出功率,使得滤波器能尽量保证让通带扇面的信号无失真通过,同时抑制阻带扇面的干扰和噪声。将滤波器的优化设计问题表达成二阶锥规划的形式,利用已有的内点方求出其数值解。最后将设计的自适应空域矩阵滤波器用于强干扰背景中弱目标信号的方位估计。计算机仿真结果说明,所提方法能在干扰方位形成零陷,有效地抑制阻带区域的强干扰,提高了后续方位估计方法的性能。     

GPS抗干扰单星约束自适应滤波器组设计与仿真

提出了一种分别针对多颗GPS卫星的波束形成自适应抗干扰实现方法,称为单星约束自适应滤波器组方法,用于GPS抗干扰处理,各个滤波器使阵列天线形成的主瓣分别对准每个期望卫星,从而提高接收信干噪比。该方法的自适应部分通过Givens旋转实现,并利用Givens旋转的结构特点,共用了大部分运算,降低了单星约束滤波器组的运算量。相比多星约束方法,能够提高信干噪比,并且计算量不会显著增加。仿真结果表明该方法相比多星约束方法,能显著提高信干噪比。     

基于自适应航迹融合算法的GPS／SINS紧组合导航系统研究

针对开环校正GPS/INS组合导航系统卡尔曼滤波器在长时间工作条件下滤波精度下降的问题,提出了基于自适应航迹融合算法的紧组合GPS/INS导航系统方案.设计了一个与GPS/INS滤波器并行的独立GPS滤波器,利用自适应航迹融合算法对两个滤波器输出的局部航迹进行融合,从而得到系统航迹.数学仿真结果表明,该方案能够有效提高导航系统的导航精度和容错能力.     

用二次判据神经元实现的神经滤波器

基于神经网络理论及滤波理论提出了一种新型神经滤波器———广义自适应神经滤波器 (GANF)。GANF是用神经运算器代替级叠滤波器中的布尔运算器后得到的一类非线性自适应神经滤波器。讨论了其结构与特性 ,证明了最优GANF的平均绝对误差 (MAE)上限即为最优级叠滤波器的MAE。同时 ,通过计算机仿真实验 ,验证了GANF在非高斯噪声抑制方面的优越性     

自适应阵列天线中正交化算法的讨论

本文讨论了自适应阵列天线中的Gram—Schmidt正交化算法,指出了在多干扰源环境中,最佳采样次数与干扰源数的关系以及自适应确定采样次数的方法。     

滤波器幅度误差对频域宽带波束形成的影响

阵列系统中,各个阵元的滤波器的幅度误差会对宽带波束形成造成影响.以频域宽带波束形成算法和滤波器幅度误差模型为基础,推导得到了存在滤波器幅度误差时频域宽带波束形成算法中自相关矩阵的表迭式.通过对自相关矩阵的分析指出:滤波器幅度误差会引起自相关矩阵的秩增加,在做自适应干扰抑制时需要考虑更多的空间自由度.此外,误差的存在还会造成波柬形成的性能下降.还给出了误差和性能损失之间的关系,为宽带相控阵系统中通道滤波器的设计提供了参考.     

对数频偏FDA方向图解耦优化

针对对数频偏频率分集阵列(frequency diverse array, FDA)中存在的频率偏移量取值固定、主瓣扫描精度较低的问题,并行地提出两种对数频偏频率分集阵列方向图解耦的优化方法。首先,将均匀线性阵列替换为采用正弦频偏增量的交叉子阵结构,在此基础上将频偏增量选择问题转化为二维空间的最优化问题,通过改进的粒子群算法解算最优频偏增量实现方向图解耦优化。此外,将通信中的格雷码编码方式应用于FDA阵列的频偏编码中,提出基于发射端格雷码频偏编码方式的发射方向图解耦方法。最后,仿真验证了两种优化方法的有效性。     

一种基于神经网络的非线性自适应滤波器

提出了基于Ａｄａｌｉｎｅ－ＭＬＰ递归神经网络的非线性自适应滤波器。这种新的滤波器运用了自适应ＩＲ滤波器理论，具有神经网络分布式并行信息处理，较好的容错特性和鲁棒效应等优点，且比传统的滤波器有更好的收敛特性，并可方便地实现非线性滤波。此外，还给出了Ａｄａｌｉｎｅ－ＭＬＰ递归网络在线滤波算法及其在非线性自适应噪声抵消器中的应用。最后进行了计算机仿真。     

GNSS自适应阵列天线引入误差的分析与估算

自适应阵列天线作为全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)抗干扰应用中的重要工具,已经得到了广泛应用。然而,自适应阵列天线在抑制干扰的过程中,破坏了GNSS信号的完整性,给GNSS接收机测量引入了新的误差。首先从理论上分析测量误差的来源,然后通过仿真分析自适应阵列天线对接收机码相关函数的影响,最后提出一种码/载波相位偏差估算方法,并进行了引入测量误差大小的估算。实验结果表明,自适应阵列天线引入的测量误差具有不确定性,主要是由码相位偏差引起的,引入的伪距误差甚至达到几十米。在高精度应用中,这些误差必须被消除或补偿。     

相控阵简化优化波束形成

为了降低相控阵列在自适应处理时的计算复杂度,利用阵列在自适应工作时相量的特征结构,经过适当的矩阵变换简化了包括采用实用的旁瓣降低技术的相控阵列在自适应处理算法,然后通过数学分析,获得相量的唯相梯度向量和海赛尔矩阵,并采用唯相共轭梯度法和牛顿法来获取数字波束形成的优化的数值相量。模拟结果表明,利用这种新的简化自适应波束形成方法所得的优化阵列的性能与没有简化的情况是一致的,但计算量却有很大程度地降低。     

改善滤波器和天线性能的自适应处理技术

这篇文章是MSN杂志以前报导的有关这个领域的文章的扩充(1979年9月)。这里,我们综述了各种处理器,简述了两种主要器件:自适应滤波器和自适应天线,然后讨论了控制处理器的各种算法。     

多杂波抑制技术

研究雷达在多杂波环境下的自适应杂波抑制技术。针对多个或杂波功率谱具有多谱峰的气象杂波 ,导出了基于DSP实现的多级杂波抑制滤波器技术。仿真结果表明 ,此种方法对雷达回波中的多谱杂波具有良好的抑制效果 ,可较好地解决传统的单个杂波抑制滤波器对较复杂杂波谱抑制不够理想的问题。