第 4 章 自适应波束形成算法 ......................................... 25 4.1 经典自适应波束形成算法 .............................................................................. 25 4.2 最小均方(LMS)算法 ....................................................................................... 26 4.3 递归最小二乘（RLS）算法........................................................................... 27 4.4 最小方差无畸变响应(MVDR) ....................................................................... 28 4.5 经典自适应算法的仿真 .................................................................................. 30 4.5.1 LMS 算法的仿真 ..................................................................................... 30 4.5.2 RLS 算法仿真.......................................................................................... 31 4.5.3 MVDR 算法仿真 ..................................................................................... 33 4.5.4 三种算法比较 ......................................................................................... 34 4.6 本章总结 ........................................................................................................... 35
图21信号源是窄带信号时假设参考阵元1接收到的远场来波信号可用如下的复包络形式表示????????????????????????????????????????21????1????????????1????????????其中为来波的角频率为第i个来波信号的幅度则在等距线阵中第????????????m个阵元接收信号为22????????????????????0?????????????????????????????????????其中为表示第i个信号到达第m个阵元时相对于参考阵?????????????????????????sin????????123456m电子科技大学学士学位论文6元的时延为线阵第m阵元相对于参考阵元的距离c为电磁????????d?m?1波传输速率为第i个信号入射角度为第m个阵元在t时刻的噪声????????????????????又由于是窄波信号当接收信号为窄带信号时由于信号在时间上变化慢所以有23??????????????????????????????????????????????则式子22可以表示为24????????????????????1????????????e?j????????????????????????将m个阵元在特定时刻接收的信号排列成一个列矢量得到????1????????2?????????????????e?j????11e?j????12?e?j????1????e?j????21e?j????22?e?j????2????????e?j????????1e?j????????2?e?j????????????25?????????????????????????????????????????1????????2?????????????????将式25写成矢量形式如下
3.5 三种准则的对比 .............................................................................................. 23 3.6 本章总结 ........................................................................................................... 24
本文介绍了数字波束形成技术的原理，对波束形成的信号模型进行了 详细的推导，并且用 matlab 仿真了三种计算准则下的数字波束形成算法， 理论分析和仿真结果表明以上三种算法都可以实现波束形成，并对三种算 法进行了比较。同时研究了窄带信号的自适应波束形成的经典算法。研究 并仿真了基于最小均方误差准则的 LMS 算法、RLS 算法和 MVDR 自适应 算法，并且做了一些比较。
第 2 章 DBF 原理及应用 .............................................. 5 2.1 窄带信号模型 ..................................................................................................... 5 2.2 空间匹配滤波器 ................................................................................................ 7 2.3 阵列方向图 ........................................................................................................ 7 2.4 阵列增益 .......................................................................................................... 10 2.5 波束宽度 .......................................................................................................... 11 2.6 相位扫描的带宽限制 ...................................................................................... 11 2.7 智能天线 .......................................................................................................... 12 2.7.1 天线结构 ................................................................................................. 12 2.7.2 实现原理 ................................................................................................. 12 2.7.3 技术分类 ................................................................................................. 13 2.7.4 应用领域 ................................................................................................. 14 2.8 本章小结 .......................................................................................................... 15
III
目录
3.4 仿真结果 .......................................................................................................... 21 3.4.1 mmse 准则下的仿真 ............................................................................... 21 3.4.2 MSNR 准则下的仿真.............................................................................. 22 3.4.3 LCMV 准则下的仿真.............................................................................. 22
Key Words:DBF, ADBF, Smart antenna, The minimum mean square error, The maximum signal to noise ratio
II
目录
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第 1 章 绪论 ........................................................ 1 1.1 背景介绍 ............................................................................................................. 1 1.1.1 数字波束形成在国内外的发展及现状 ................................................... 1 1.1.2 展望 ........................................................................................................... 3 1.2 论文内容 ............................................................................................................ 4