基于导数约束的互谱降秩自适应波束形成

在导数约束基础上,提出了一种对阵列导向矢量失配稳健的互谱降秩自适应波束形成算法.通过在期望方向上设置多个线性导数约束,对阵列接收数据进行利用互谱能量的降秩处理,然后进行自适应波束形成.该算法不仅能够在导向矢量失配情况下获得较好的性能,并且弥补了传统稳健自适应波束形成算法运算量大的缺点.仿真分析表明,所提出的算法具有较好的稳健性能.     

基于数据预处理的改进GS正交化波束形成

针对常规Gram-Schmidt（GS）正交化算法在训练快拍中混有期望信号时,自适应波束会出现期望信号相消的问题,提出了基于数据预处理的改进GS正交化波束形成算法. 该算法构造阻塞矩阵进行数据预处理剔除期望信号,估计对应的协方差矩阵,并对其进行GS正交化重构干扰子空间,将静态加权矢量向干扰子空间作正交投影得到自适应权矢量. 同时,为准确估计干扰子空间,对协方差矩阵的正交化自适应门限进行了修正. 仿真结果表明,所提算法的输出信干噪比（SINR）比其它GS正交化算法有2 dB以上的性能改善.      

一种基于特征子空间扩展的自适应波束保形方法

基于特征空间(ESB)自适应波束形成算法，提出了一种扩展信号子空间的自适应波束保形方法(SESB)，该方法通过扩展信号子空间、舍弃噪声子空间，克服了当干扰信号和期望信号同时存在时，期望信号大范围的变化造成波束畸变这一缺陷，计算机仿真和分析证明该方法运算量小，具有良好的波束保形能力和稳健性。     

一种基于Bayesian方法的鲁棒自适应波束形成算法

由于在实际环境中,期望信号的阵列响应与实际阵列响应之间存在偏差,使得现存的一些自适应波束形成算法的性能下降.针对上述问题,基于Bayesian方法提出了鲁棒自适应波束形成算法,并且给出其递推形式.该算法利用接收到的采样信号对实际信号方向向量进行估计,降低了信号到来方向的不确定性,对信号方向向量的偏差具有较强的鲁棒性,从而可以保证输出阵列的信干噪比接近最优值.采用递推方法来计算逆矩阵,大大地降低了计算的复杂度,能够满足实时处理的要求.仿真实验表明,与传统自适应波束形成算法相比,所提鲁棒自适应波束形成算法具有更好的性能.     

基于收缩方法的稳健自适应波束形成算法

针对有限采样数据样本中含有期望信号时自适应波束形成器性能下降的问题,提出了一种不需要任何参数设定的稳健自适应波束形成算法.该算法利用收缩方法得到一个增强的协方差矩阵估计值,替代传统的采样协方差矩阵,提高了算法的性能.为了克服信号导向矢量存在误差时对波束形成器性能的影响,对算法进行进一步的扩充,使其既能改善小快拍时协方差矩阵的估计值又能克服期望信号导向矢量的失配.仿真结果表明:该方法不仅能够改善小快拍情况下波束形成器的性能,而且还能克服期望信号导向矢量失配带来的不利影响.     

嵌套复合阵恒定束宽波束形成的多率实现方法

提出一种嵌套复合阵恒定束宽自适应波束形成的多率子带实现方法.复合阵以处理一倍频程的多个均匀间距的线性子阵嵌套组成,多率子带的实现以通用参数滤波器组为基础.每个子阵根据所处理的子带信号带宽不同而选择不同的加权数目.这种结构的阵列处理器不仅实现了将宽带信号分解成多个较窄的子带信号来并行处理,还使每个子阵工作在较低的采样速率下,降低了处理器算法的运算量,提高了波束形成器的权值更新速度.仿真结果表明,此结构的处理器能实现恒定束宽波束形成.     

冲击噪声背景下一种稳健自适应波束形成算法

 针对冲击噪声背景下,常规波束形成算法性能下降的问题,本文提出了一种适用于任意未知统计特性的代数拖尾冲击噪声环境下的基于归一化的线性约束正交投影(NLCOP)算法。该算法通过对输入信号进行无穷范数归一化,使变换信号的协方差矩阵在代数拖尾的冲击噪声环境下存在且有界,将自适应权矢量约束于噪声子空间,提高了波束形成器在冲击噪声背景下的性能。NLCOP算法无需噪声特征指数的先验信息,具有更低的副瓣电平且干扰抑制能力强。仿真结果验证了该算法的有效性。     

MIMO阵列宽带发射波束设计

研究了MIMO(Multiple Input Multiple Output)阵列的发射波束设计问题,通过仿真研究比较了几种窄带发射信号设计方法的性能.针对宽带信号发射波束设计问题,在发射能量约束条件下提出了三种宽带发射信号设计的方法:常规最小二乘波束图匹配方法,目标方位互相关系数最小化方法和最低旁瓣方法.通过目标函数和约束条件的等效变换将波束图设计问题转换为半正定锥优化问题,并采用高效凸优化算法求解,有效降低了高维优化问题的运算量.     

一种稳健的二维自适应波束形成算法

针对已存在的各种二维capon波束形成器稳健算法性能单一,只能对1种或2种影响波束形成算法性能的因素具有稳健性,缺乏对多种情况都具有稳健性的缺点,提出一种基于空间谱估计的二维稳健自适应波束形成方案.首先,提出一种新的二维解相关空间谱估计算法,该算法将二维角度估计问题用4个一维空间谱估代替,并采用修正的MUSIC算法实现解相干,然后利用得到的角度信息构造虚拟干扰,克服观察方向误差并展宽零陷.仿真结果表明:该算法结合了空间谱估计技术和自适应波束形成技术的优点,对期望信号导向矢量误差、干扰到达角失配及信号相关等都具有足够的稳健性.     

结合子空间投影的幅度相位估计波束形成算法

在医学超声成像中,幅度相位估计(APES)波束形成算法能够更稳健地估算期望信号幅度,但其以牺牲较少量分辨率为代价.针对此问题,提出基于幅度相位估计并融合子空间投影技术的自适应波束形成算法.首先通过幅度相位估计算法初步计算加权向量,然后将加权向量向回波信号的期望信号子空间投影,以此来抑制噪声和干扰,改善成像的分辨率和对比度.经仿真分析,所提出的子空间投影与幅度相位相融合的算法在成像的分辨率、对比度和稳健性方面均优于原始的幅度相位估计算法.     

热量计量仪表铂电阻最优配对算法

针对批量热电阻生产过程中2支热电阻在满足配对规范要求下实现成对数量最大化的问题，提出一种基于矩阵运算的最优配对算法.该算法基于矩阵运算，通过1次循环得到所有满足配对条件的成对组合，对成对组合中因素群的成对率进行分析，得出选取成对组合的影响因子.影响因子决定该组合被选取的优先级，根据此优先级确定优化筛选过程，从而得到最优配对方案.采用蒙特卡罗方法验证的结果表明，在满足配对要求的前提下所提出的算法达到成对组数最大化.     

基于MMSE-BDFE的联合检测技术

为了消除多址干扰和符号间干扰,引入联合检测技术,在保证最小均方误差线性块均衡（MMSE-BLE）算法性能的情况下,尽可能减少MMSE-BLE算法的计算量.基于此提出一种利用FFT进行矩阵分解的最小均方误差块判决反馈的联合检测算法（MMSE-BDFE）.仿真结果表明,该联合检测算法（MMSE-BDFE）与MMSE-BLE算法性能基本相同的情况下复杂度低于MMSEDLE算法,与ZF-BLE算法相比,在复杂度降低的同时,性能又有所提高,从而验证该算法满足实际通信的需要.     

用混合遗传算法解决有时间窗的车辆路径规划问题

有时间窗约束的车辆路径规划问题是一种NP-hard问题,这种问题往往采用遗传算法来解决.但是传统的遗传算法本身存在的不足将严重影响整个算法的性能.本文设计了一种混合遗传算法,并进行了仿真试验.试验结果表明,用这种算法求解带有时间窗约束的车辆调度问题,可以在一定程度上克服上述问题,从而得到较高质量的解.     

矩阵乘在通用DSP上的峰值性能模型

DSP具有能效比高的特点,可以用于通用高性能计算.矩阵乘是许多科学与计算问题的核心算法,在DSP上取得高性能具有重要的理论和现实意义.面向通用DSP,提出了矩阵乘并行算法,建立了矩阵乘峰值性能模型,根据性能模型,构建了矩阵乘性能达Tflops级DSP体系结构参数配置,对通用DSP的设计参数给出了明确的性能指标要求,包括乘加流水线数量、寄存器数目、带宽和延迟.     

快速可扩展的矩阵幂运算并行算法及其应用

提出了一种LARPBS模型上改进的矩阵幂运算并行算法，将它应用于矩阵的逆运算和矩阵的LU分解，分析了它们的可扩展性和复杂性．通过分析可以看出，这些算法是目前成本最优的并行算法。     

解不等式约束问题的不可行SSLE滤子算法

考虑将原不等式约束优化问题转化为与其等价的带等式约束的优化问题,并证明它们具有相同的KKT条件.转化后的问题要求其乘子是非负的,故其KKT条件与一般的等式约束优化问题不同. 针对这种具有特定的等式约束优化问题,提出了一种求解不等式约束优化问题的不可行序列线性规划滤子方法.该算法只需求解两个具有相同系数矩阵的线性方程组以得到搜索方向,因此计算量较小.最后给出了该算法的全局收敛性证明和数值结果.     

矩阵三角分解的递归算法

将递归方法引入稠密线性代数的计算,能产生自动的矩阵分块,使算法适合于当今分级存储高性能计算机的结构,提高运算速度。文章对求解线性代数方程组的矩阵三角分解递归算法进行了研究,给出了算法的详细推导过程。     

冲击噪声下的改进TLS-ESPRIT算法研究

在冲击噪声背景和相干信源下,基于高斯白噪声的DOA估计算法完全失效,为了解决该问题,本文提出了一种改进的TLS—ESPRIT算法。本算法的原理是结合分数低阶矩阵知识,将空间平滑理论应用于TLS—ESPRIT算法之中。本文算法无需进行空间谱搜索,因而大大地减少了计算量。计算机仿真实验证明,在冲击噪声背景和多径干扰下,新算...     

基于多参数二次规划的零陷展宽和旁瓣控制方法

自适应波束形成算法能将零陷自动对准干扰方向,但在干扰源角度抖动等情况下,会使自适应权和数据失配.此外,在快拍数较少的情况下,传统的自适应波束形成方法可能会出现很高的旁瓣.针对上述问题,提出了一种有效的基于多参数二次规划的零陷展宽和旁瓣控制方法.首先,利用锥化矩阵修正采样协方差矩阵展宽干扰源的零陷;然后,用主瓣区域外的多个二次不等式控制旁瓣;最后用多参数二次规划方法求解优化问题.该方法不仅能获得更高的阵列输出增益,而且可以通过实值计算得到最优权向量.仿真结果验证了算法的有效性.