自适应天线阵论文_杨航

导读:本文包含了自适应天线阵论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:天线,阵列,自适应,波束,抗干扰,干扰,信号处理。

自适应天线阵论文文献综述

杨航[1](2018)在《快速稳健的自适应天线波束形成算法研究》一文中研究指出自适应波束形成技术是阵列信号处理的重要组成部分,因其高分辨率,高处理增益,并能方便地进行方向图控制等优点,在军事和民用无线通信领域都发挥着重要作用。自适应波束形成技术本质是一种空域滤波处理,可以有效地抑制干扰信号并改善波束形成器输出信干噪比。然而在实际应用场景中整个阵列天线系统难免会存在各种误差,如期望信号来波方向估计失配、局部相干散射、阵元位置误差、阵元间互耦等,这些误差导致实际的阵列模式矩阵与理想阵列模式矩阵不一致,会对自适应波束形成器的输出性能产生较差的影响。此外,自适应波束形成算法取得优良输出性能的同时,收敛速度也是衡量算法可行性的重要指标。因此研究自适应波束形成算法在各种误差环境下的稳健性和快速计算方法具有重要意义。由于目前大多数稳健自适应波束形成算法都是针对单一误差展开的研究,存在综合误差下稳健性较差的问题,因此本论文从改善自适应波束形成算法在各种误差环境下的稳健性并降低算法计算复杂度的角度出发,开展了快速稳健的自适应天线波束形成算法研究,所做的主要工作和创新包括:1.针对当前零陷展宽稳健波束形成算法零陷深度较浅,不足以有效抑制快速运动干扰等问题,提出一种基于子空间投影和虚拟天线技术(Subspace Projection and Virtual Antenna Array,SPVAA)的零陷展宽波束形成算法。该算法通过子空间投影技术实现零陷展宽,并结合虚拟天线技术进一步加深了零陷深度,仿真实验表明,SPVAA算法零陷展宽性能优良,可以对快速运动干扰实现有效抑制。2.针对期望信号导向矢量失配情况下波束形成器输出性能下降问题,提出了两种稳健自适应波束形成算法。首先提出了一种基于空间谱采样和导向矢量估计(Spatial Power Spectrum Sampling and Steering Vector Estimation,SPSS-SVE)的稳健波束形成算法,通过在期望信号DOA大致区域构建相关矩阵估计期望信号导向矢量,并结合空间谱采样技术重构干扰加噪声协方差矩阵,提高了自适应波束形成器在期望信号导向矢量失配情况下的稳健性,相比当前最先进的干扰加噪声协方差矩阵重构稳健波束形成算法(Interference-plus-Noise Covariance Matrix Reconstruction,IPN-RAB),SPSS-SVE算法计算复杂度大幅降低。然后针对SPSS-SVE算法输出性能与阵元数量间存在紧密联系,阵元数较少情况下输出性能受限问题,提出了一种基于空间功率谱采样和虚拟天线技术(Spatial Power Spectrum Sampling and Virtual Antenna Array,SPSS-VAA)的稳健波束形成算法,该算法在SPSS-SVE算法的基础上引入虚拟天线技术,增加了阵列天线自由度,并有效扩展了阵列孔径,提高了阵元数量有限情况下自适应波束形成器对期望信号导向矢量失配的稳健性。3.对于目前大多数稳健自适应波束形成算法都是对单一误差展开的研究,存在综合误差环境下鲁棒性较差的问题,提出了一种基于空间功率谱采样和导向矢量校正(Spatial Power Spectrum Sampling and Steering Vector Correction,SPSS-SVC)的稳健波束形成算法。该算法在SPSS-SVE算法的基础上引入不确定集约束构造干扰加噪声协方差矩阵,并通过不确定集约束方法校正初步估计的期望信号导向矢量,仿真实验表明,SPSS-SVC算法抗综合误差性能优良。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01)

任怡[2](2018)在《基于自适应天线的多阵元抗干扰算法研究》一文中研究指出卫星信号从遥远的太空中发射出来,经过复杂的电磁环境到达地面接收机时,容易受到噪声或者干扰机的影响,使得用户无法接收到正确的卫星信号并实现导航;因此,接收机如何能够滤除大功率干扰信号并准确接收导航信号变得极其重要。本文研究在压制式干扰下,卫星导航接收机如何能够自适应地调节最优权值矢量,令方向图中的零陷对向干扰方向,抑制干扰,并适应复杂的外界环境,提高抗干扰性能。具体研究内容如下:(1)本文研究了卫星导航系统的基本原理,推导了几种空域抗干扰算法的最优化准则,提出了衡量抗干扰性能的几种指标。(2)本文通过仿真验证了传统线性约束最小方差准则不能处理相干信号,于是提出了基于特征矢量重构算法的改进算法,用来解决这个问题。一般,空间压制式相干干扰可分为完全相干干扰和不完全相干干扰两种情况,针对完全相干干扰信号,可将干扰子空间扩展到虚拟干扰子空间后进行空间分组解相干;针对不完全相干干扰信号,可将相干干扰空间按组提取出来,扩展到虚拟干扰子空间上,并利用变化因子,将不完全相干干扰空间变成完全相干干扰空间,然后再分组解相干。(3)分析线性约束最小方差准则的目标函数,通过拆分自相关矩阵去构造干扰子空间来替换目标函数的信号功率,令空域滤波不仅能够减少对卫星有用信号的损失,还能够很好地抑制压制式干扰。若将分组解相干后的干扰空间重构矩阵代入到改进的线性约束最小方差准则中,可得到最优权值矢量。两种算法的结合能够准确估计出完全相干信号和不完全相干信号的角度,并在方向图上得到相应角度的零陷。(4)本文提出了两种零陷加宽加深的改进算法,以及构建离散信号模型的方法,一是在干扰源方向附近加入离散信号,并利用加深变化矩阵分别对干扰源以及离散信号进行零陷加深,然后迭加两种加深后的信号模型;二是通过构建离散信号的四阶累积量矩阵来加宽零陷。通过仿真可以验证两种算法都能够同时实现整个方向图中零陷的加深加宽。其中,基于四阶累积量的方法能够处理相干信号,但计算量较大,且需要构造压制式干扰的信号模型,整体实现较为复杂。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

王亚宁[3](2018)在《具有多相位中心的自适应天线单元及阵列设计》一文中研究指出相控阵天线可以为雷达制导、探测、及跟踪等提供及时的信息,增大相控阵的扫描角度意味着可以在更大的空域内发现目标。传统平面相控阵在进行大角度扫描时,会出现有效口径急剧减小、副瓣升高、阵列有源阻抗失配等问题,从而使得扫描范围通常限制在±60°以内。采用波束可偏转的阵列天线单元可以提高阵列在扫描到低仰角处的增益,进而拓宽阵列的扫描范围。但目前波束可偏转天线单元大多基于波束可重构技术,其结构通常较为复杂,难以应用。本文提出一种波束自适应偏转的天线单元设计方法,将该天线单元应用于相控阵天线阵列时,单元天线的辐射波束可随阵列扫描角度不同而自适应偏转,从而获得较大的阵列波束扫描范围。首先,基于方向图乘积原理,本文提出了具有多相位中心的天线单元,每个相位中心单独馈电,通过对各相位中心馈电幅度和相位的调节可实现单元辐射波束的偏转。同时,在设计时单元各相位中心采用与阵列单元相同的馈电相位差,从而使得:其一,可在不增加移相器个数以及不改变传统阵列天线馈电网络的前提下,实现单元方向图的偏转;其二,可以利用阵列馈电网络直接控制单元波束偏转,此即单元方向图的“自适应偏转”。其次,根据自适应天线单元及阵列原理设计了 1 × 7单元的一维大角度扫描阵列天线。阵列天线单元基于微带磁偶极子结构,具有双相位中心。由于双相位中心间距较近,馈电端口间的耦合较强,因此本文还引入了电路去耦的方法。仿真结果显示加入去耦电路后,中心频点处的耦合由-13dB降到-33dB以下,并且整个工作频带内的耦合小于-15dB。进一步,对设计的1× 7的相控阵天线阵列进行了加工和测试,其后端的馈电网络可与传统相控阵的馈电网络相兼容。阵列天线的仿真和实测结果基本一致,实测结果显示阵列可以在增益损失小于3dB的前提下,实现±70°范围内的波束扫描。最后,根据自适应天线单元及阵列原理设计了二维大角度扫描阵列天线。首先,设计了具有四相位中心的二维自适应天线单元,分析了其波束偏转与各相位中心的馈电幅度和相位之间的关系,并以φ=0°、30°、45°、60°、90°这五个面为例进行了仿真验证。进一步,详细讨论了基于自适应辐射单元的二维阵列天线的馈电结构以及设计方法。同时,考虑到本文设计的单元结构足旋转对称的,分别进行了 1 × 8的一维阵列和8 × 8的二维阵列仿真设计。仿真结果显示,可以在增益损失小于3dB的前提下,分别实现±73°和±67°范围内的波束扫描,优于传统阵列天线的扫描范围。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-10)

秦旭[4](2017)在《高速飞行器等离子鞘套的自适应天线匹配系统设计》一文中研究指出为解决高速飞行器表面产生的等离子鞘套对天线造成失配和驻波比劣化的影响,提出了自适应天线匹配的设计方案。通过使用微带定向耦合器实时测量受到等离子鞘套影响的失配天线,系统可根据失配天线的阻抗数值调整天线端口处的Pi型匹配网络参数,以实现天线阻抗的重新匹配。其中Pi型匹配网络的设计没有采用传统的电感方式,而是改用插入损耗小的1/4波长线加变容二极管方式实现,整个系统以S波段为设计频率,实测系统的总插入损耗为0.63 dB。通过实验测试表明,该系统能将失配驻波为10的天线重新调配到驻波1.5以内。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2017年04期)

单卿[5](2016)在《陷波UWB滤波器及其在自适应天线干扰检测子系统中的应用研究》一文中研究指出超宽带技术随着通信行业的发展成为了未来通信行业重点关注的领域,超宽带带通滤波器作为超宽带系统中重要的器件也得到了广泛的关注。由于超宽带频率范围内,存在着很多窄带通信信号,影响超宽带系统的性能。因此,具有陷波的UWB带通滤波器成为研究热点。本文的主要内容为:1.设计了一款基于E型谐振器的UWB带通滤波器,该滤波器具有小型化,易于加工的特点。提出一种用贴片电容耦合双谐振器的方式实现紧耦合的方法,解决了实际加工中的难题,拓宽应用频段;利用C型缺陷地结构对其进行高频谐波抑制,优化滤波器性能。随后在此基础上,根据串联谐振原理,利用纯电抗元件引入一个中心频率可调的陷波。2.设计了一款基于半波长阶梯阻抗枝节加载谐振器的UWB带通滤波器,该滤波器通带内有五个传输极点,平坦度好。滤波器结构紧凑体积小,易于加工。随后在此基础上,灵活利用嵌入式枝节结构,非对称输入输出结构引入陷波,设计两个带陷UWB带通滤波器:一个双陷波(5.8GHz/8GHz)UWB带通滤波器;一个基于PIN管的电调陷波UWB带通滤波器。3.设计了一种陷波处于中心的UWB带通滤波器,并将其应用于一种自适应天线干扰检测子系统中。对该子系统进行了方案设计和指标分解,然后对各个主要部件进行了设计研究,仿真得到的性能能够满足各模块的指标要求,组建的整个子系统能够实现干扰检测的功能。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-12-01)

周可籍[6](2016)在《基于自适应天线实现信号的方向性筛选》一文中研究指出文章介绍了基于自适应天线所衍生出的波束成型技术,利用此技术可以在接收端进行信号的预处理,来达到提高信号质量、实现信号筛选等目的。该文对宽带波束成型系统的图谱进行了仿真探究,介绍了波束成型技术对于信号的响应特性;同时针对窄带波束成型技术结合自适应天线进行了关于信号的方向性筛选的可行性探究。仿真结果表明,该方法可以显着抑制干扰信号的同时,提高所期望信号的质量。(本文来源于《信息通信》期刊2016年09期)

毛虎,吴德伟,卢虎[7](2016)在《针对GPS接收机自适应天线调零抗干扰的对抗方法研究》一文中研究指出自适应天线调零是GPS接收机最主要的抗干扰措施之一。为了迫使自适应调零"失效",在分析GPS接收机采取功率倒置(power inverse,PI)算法进行自适应调零适用性的基础上,针对PI算法在实现时所需的先验信息相对较少、收敛速度相对较慢以及在低干噪比(jamming-to-noise ratio,JNR)下产生零陷角域相对较宽的特点,提出了强干扰"掩护"下的弱干扰进入、强干扰同步开关下的弱干扰间隙"填充"以及干扰俯仰方向逼近等对抗方法。通过仿真分析验证了对抗方法的可行性和有效性。(本文来源于《弹箭与制导学报》期刊2016年03期)

李立勋,庞晶,陈华明,王飞雪[8](2016)在《GNSS自适应天线相位中心评估方法》一文中研究指出自适应天线在波束形成过程中会引起天线相位中心变化,针对这一问题,提出一种基于可用波束的自适应天线相位中心评估方法。该方法分为叁步:设置天线的可用波束门限;在干扰来向均匀分布下,得到天线可用波束门限内相位方向图集合;利用最小二乘法对相位方向图集合进行拟合得到自适应天线的平均相位中心变化量。运用该方法对四种典型的四元阵相位中心进行对比仿真,结果表明,算法可以快速有效地对自适应天线相位中心性能进行评估。另外,通过设置适当的可用波束门限,可以提高自适应天线的相位中心性能。算法的评估结果可以作为GNSS高精度自适应天线阵型选择依据。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2016年02期)

龙江涌,傅光[9](2015)在《小型化自适应天线阵研究》一文中研究指出抗干扰是卫星导航应用的重要主题之一。已经有多种抗干扰方法,涉及时域、频域、空域、极化、信号体制等多个方面。自适应调零天线是其中重要的一种,天线的方向图在干扰来波方向自动形成零陷,以减少接收到的干扰强度。自适应天线由天线阵、射频信道、信号处理器等组成,由于构造复杂,成本高,主要用于军用车、船、飞机、导弹等高端市场。对于飞行器载体,天线的体积是很重要的指标,信道、信号处理器可以通过芯片化实现微型化,天线阵列是制约体积的最大因素。虽然天线的零点是通过能量最小法等算法在数字域形成的,实质上还是通过改变天线阵各单元接收信号的幅度、相位的结果,也就是说,任何一个自适应零点对应一个天线阵的幅相分布,在射频合成即可获得同样的零点。因此,天线阵的设计理论依然是自适应天线阵设计的依据。导航自适应天线阵元间距大多小于半波长,甚至小于四分之一波长。这种情况下,天线互耦很大,必须把天线阵当成一个整体进行仿真设计。本文从天线设计原理出发,以缩小天线体积为目标,研究了天线阵的布阵方式,重点提出了小型化阵列天线单元的设计原则,并根据这些设计原则,给出了一个小型化自适应天线阵的实例。(本文来源于《第六届中国卫星导航学术年会论文集—S07北斗/GNSS用户终端技术》期刊2015-05-13)

倪卫宁,郑奕挺,张卫,李叁国[10](2014)在《自适应天线匹配低频RFID读写器设计》一文中研究指出在工业现场、野外甚至水中,RFID读写器天线电特性参数将发生改变,导致阻抗不匹配和发射功率大幅下降,最终降低RFID读写器读写范围和效率。为了解决这个问题,构建了一个自适应天线匹配RFID读写器系统,该系统在基本读写器系统上增加了自适应电容匹配矩阵、正弦波均方根检测和模/数转换器。该系统通过依次配置电容矩阵,扫描天线发射信号幅度,检测出最佳匹配电容,实现天线阻抗的最佳匹配。通过实验表明,在一定范围内该系统能够实现自动的阻抗匹配,获取最大发射功率。(本文来源于《电子技术应用》期刊2014年09期)

自适应天线阵论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

卫星信号从遥远的太空中发射出来,经过复杂的电磁环境到达地面接收机时,容易受到噪声或者干扰机的影响,使得用户无法接收到正确的卫星信号并实现导航;因此,接收机如何能够滤除大功率干扰信号并准确接收导航信号变得极其重要。本文研究在压制式干扰下,卫星导航接收机如何能够自适应地调节最优权值矢量,令方向图中的零陷对向干扰方向,抑制干扰,并适应复杂的外界环境,提高抗干扰性能。具体研究内容如下:(1)本文研究了卫星导航系统的基本原理,推导了几种空域抗干扰算法的最优化准则,提出了衡量抗干扰性能的几种指标。(2)本文通过仿真验证了传统线性约束最小方差准则不能处理相干信号,于是提出了基于特征矢量重构算法的改进算法,用来解决这个问题。一般,空间压制式相干干扰可分为完全相干干扰和不完全相干干扰两种情况,针对完全相干干扰信号,可将干扰子空间扩展到虚拟干扰子空间后进行空间分组解相干;针对不完全相干干扰信号,可将相干干扰空间按组提取出来,扩展到虚拟干扰子空间上,并利用变化因子,将不完全相干干扰空间变成完全相干干扰空间,然后再分组解相干。(3)分析线性约束最小方差准则的目标函数,通过拆分自相关矩阵去构造干扰子空间来替换目标函数的信号功率,令空域滤波不仅能够减少对卫星有用信号的损失,还能够很好地抑制压制式干扰。若将分组解相干后的干扰空间重构矩阵代入到改进的线性约束最小方差准则中,可得到最优权值矢量。两种算法的结合能够准确估计出完全相干信号和不完全相干信号的角度,并在方向图上得到相应角度的零陷。(4)本文提出了两种零陷加宽加深的改进算法,以及构建离散信号模型的方法,一是在干扰源方向附近加入离散信号,并利用加深变化矩阵分别对干扰源以及离散信号进行零陷加深,然后迭加两种加深后的信号模型;二是通过构建离散信号的四阶累积量矩阵来加宽零陷。通过仿真可以验证两种算法都能够同时实现整个方向图中零陷的加深加宽。其中,基于四阶累积量的方法能够处理相干信号,但计算量较大,且需要构造压制式干扰的信号模型,整体实现较为复杂。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

自适应天线阵论文参考文献

[1].杨航.快速稳健的自适应天线波束形成算法研究[D].哈尔滨工程大学.2018

[2].任怡.基于自适应天线的多阵元抗干扰算法研究[D].西安电子科技大学.2018

[3].王亚宁.具有多相位中心的自适应天线单元及阵列设计[D].中国科学技术大学.2018

[4].秦旭.高速飞行器等离子鞘套的自适应天线匹配系统设计[J].电子测量与仪器学报.2017

[5].单卿.陷波UWB滤波器及其在自适应天线干扰检测子系统中的应用研究[D].南京理工大学.2016

[6].周可籍.基于自适应天线实现信号的方向性筛选[J].信息通信.2016

[7].毛虎,吴德伟,卢虎.针对GPS接收机自适应天线调零抗干扰的对抗方法研究[J].弹箭与制导学报.2016

[8].李立勋,庞晶,陈华明,王飞雪.GNSS自适应天线相位中心评估方法[J].国防科技大学学报.2016

[9].龙江涌,傅光.小型化自适应天线阵研究[C].第六届中国卫星导航学术年会论文集—S07北斗/GNSS用户终端技术.2015

[10].倪卫宁,郑奕挺,张卫,李叁国.自适应天线匹配低频RFID读写器设计[J].电子技术应用.2014

论文知识图

自适应天线阵发射分集MISO/OFD...自适应天线阵原理图自适应天线阵旁瓣对消原理框图自适应天线阵结构图一1医疗传感器网1.2无线传感网技术的广...自适应天线阵模型图

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