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一种高效的自适应波束域变换方法及应用研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2015.3
  • 页码:378-383
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,哈尔滨150001, [2]哈尔滨工程大学水声工程学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51279043,61201411,51209059)资助的课题.
  • 相关项目:基于运动小平台的矢量阵近场强干扰抑制技术研究
中文摘要:

波束域变换将阵元域数据投影到一个低维的波束域空间,不仅能够减小信号处理算法的运算时间,提高算法性能,还能够抑制干扰.本文针对常规自适应波束域变换方法需要在线调整波束变换矩阵、更新波束域导向矢量由此导致实时实现困难的问题,提出一种高效的自适应波束域变换方法.该方法将波束域协方差矩阵与导向矢量均表示成不依赖自适应波束变换矩阵的闭合形式,省去在线调整与更新过程,使运算效率得到了显著提高.最后将该方法应用到波达方向(DOA)的估计之中,仿真研究表明,本文方法获得了比常规自适应方法更好的DOA估计性能.此外,本文方法还具有另一个非常突出的优点,即它可以有效抑制运动强干扰.这是因为本文方法无需训练波束变换矩阵,其当前运算结果与历史快拍数据无关,这样可以有效避免常规自适应方法中因目标运动所导致的训练数据与应用数据失配的问题.

英文摘要:

Beam-space transformation projects the array data into a lower space, which is not only effective in reducing computation time, improving performance, but also being capable to suppress interference. In contrast to conventional adaptive beam-space transformation method, which often requires adjusting the beam-space matrix and steering vectors online, an efficient adaptive beam-space transformation method is proposed. In the proposed method, the beam-space covariance matrix and the steering vector both have closed-forms, and do not depend on the adaptive beam-space matrix. This eliminates the 0aline adjustment process, and, thus, improves the computational efficiency. Finally, the proposed method can also be applied to the direction of arrival (DOA) estimation. Simulation results demonstrate that it has a better DOA estimation performance than the conventional adaptive method. Furthermore, the proposed method also has another significant advantage, i.e., it is able to suppress moving interference. This can be ascribed to the proposed beam-space matrix which is independent of the historical data, and, thus, effective to avoid the mismatch between the training and application data, since this mismatch often occurs in conventional adaptive methods.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876