一、陣列信號處理簡介
1、陣列信號處理的研究內(nèi)容:檢測、估計、濾波、成像等。
2、陣列信號處理的研究對象:空間傳播波攜帶信號(空域濾波)
3、陣列信號處理方法:統(tǒng)計與自適應(yīng)信號處理技術(shù)(如譜估計、最優(yōu)與自適應(yīng)、濾波)
4、陣列信號處理的目的:①濾波:增強信噪比從而檢測出目標(biāo);②獲取信號特征:信號源數(shù)目;③傳輸方向(定位)及波形;④分辨多個信號源
二、定義:傳感器(天線)——能感應(yīng)空間傳播信號(電磁波)并且能以某種形式傳輸?shù)墓δ苎b置
傳感器(天線)陣列(sensors array)——由一組傳感器分布于空間不同的位置構(gòu)成
由于空間傳播波攜帶信號是空間位置和時間的四維函數(shù),所以:
?三、波束形成的基本概念
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2、波束形成(空域濾波)?
波束形成(空域濾波)技術(shù)與時間濾波相類似,
也是對采樣數(shù)據(jù)作加權(quán)求和,輸出為:
目的是:增強特定方向信號的功率。?
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?對于X(t)實際上是空域采樣信號,波束形成實現(xiàn)了對方向角θ的選擇,即實現(xiàn)空域濾波。
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?天線陣元個數(shù)越多,主瓣越窄,頻率分辨率越高
四、自適應(yīng)波束形成技術(shù)
1、普通波束形成的優(yōu)缺點
優(yōu)點:是一個匹配濾波器,在主瓣方向信號相干積累,實現(xiàn)簡單,在白噪聲背景下它是最優(yōu)的,在色噪聲背景下,維納濾波是最優(yōu)的。
缺點:
1)波束寬度限制了方向角的分辨。
2)存在旁瓣,強干擾信號可以從旁瓣進入。
3)加窗處理可以降低旁瓣,但同時也會展寬主瓣。
總之,普通波束形成依賴于陣列幾何結(jié)構(gòu)和波達方向角,而與信號環(huán)境無關(guān),且固定不變,抑制干擾能力差。
2、自適應(yīng)波束形成
3、最優(yōu)波束形成
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?4、三個最優(yōu)準(zhǔn)則的比較
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五、SMI(采樣協(xié)方差矩陣求逆)算法?
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同樣可以采用對角加載技術(shù)來加速收斂速度。在用理論相關(guān)矩陣計算時,只有p個大特征值和特征矢量參與計算,而N-p個小特征值和特征矢量對沒有貢獻,但是用計算時,所有特征值和特征矢量都參與計算。通過對角加載可以減弱N-p個小特征值及其特征矢量對計算的貢獻。
在對角加載情況下,可得當(dāng)M>N時,性能損失不超過3dB。
參考視頻:文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-781424.html
https://www.bilibili.com/video/BV1wS4y1D7ng/?p=13&spm_id_from=pageDriver&vd_source=77c874a500ef21df351103560dada737文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-781424.html
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