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迭代优化最小化唯相位波束形成
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:《电子与信息学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN911.7[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,西安710071, [2]西安电子科技大学信息感知技术协同创新中心,西安710071
  • 相关基金:国家自然科学基金(51405364,51305323)
中文摘要:

为了增强唯相位波束形成(Phase-Only Beamforming,POB)的干扰和噪声抑制性能,提高非凸POB权值求解的实时性,该文设计了迭代优化最小化(Iterative Majorization Minimization,IMM)唯相位最小方差无失真响应波束形成器(Minimum Variance Distortion-less Response Beamformer,MVDRB)。将无失真响应约束转化成最大化期望方向阵列响应,推导了二次型目标函数的上界,得到IMM-POB优化模型,并进一步推导出每次迭代的闭式最优解。仿真分析表明所设计的IMM-POB:在相同输入信噪比下,可获得高于现有迭代算法和最优MVDRB的信干噪比改善;干扰抑制性能几乎完全逼近最优MVDRB,且具有更优的噪声抑制性;受快拍数影响较小;闭式最优权仅包含单次矩阵和向量乘法,使算法具有较强的实时性,可应用于大规模阵列。

英文摘要:

To improve the interference and noise suppression ability of Phase-Only Beamforming(POB) and the real-time performance to obtain the optimal weight of the uon-convex POB, a phase-only Minimum Variance Distortion-less Response Beamformer(MVDRB) via the Iterative Majorization Minimization(IMM) algorithm is designed. The distortion-less response constraint is transformed into maximizing array response in the desired direction. The upper bound function of the objective function in quadratic form is derived which generates the IMM-POB model. The optimal weight in closed-form for each iteration is further deduced. Simulation analysis illustrates that the proposed IMM-POB can obtain better signal to interference and noise ratio improvement compared with the existing iterative POB algorithms and the optimal MVDRB; its interference suppression ability approximates the optimal MVDRB with better noise suppression ability; it is much less sensitive to the number of array taps compared with the optimal MVDRB; it has strong real-time performance and can be applied to large-scale array.

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24739