一种鲁棒性的最小方差无失真响应波束形成算法及其应用 被引量：11

1

作者 闫超 郭良浩 +1 位作者 汪福全 葛凤翔 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期605-610,共6页

理论上,自适应波束形成方法要比不依赖于输入数据的常规波束形成方法有更好的目标参数估计能力和干扰抑制能力。但在实际水声环境中,声传播模型、接收阵阵列流形以及信号统计特征等因素往往与实际情况存在一定的差异,导致传统的自适应... 理论上,自适应波束形成方法要比不依赖于输入数据的常规波束形成方法有更好的目标参数估计能力和干扰抑制能力。但在实际水声环境中,声传播模型、接收阵阵列流形以及信号统计特征等因素往往与实际情况存在一定的差异,导致传统的自适应波束形成方法性能下降。因此,提高自适应波束形成方法对上述因素的鲁棒性变得越来越重要。本文基于最差条件最优化的思想,改进MVDR(最小方差无失真响应)方法的约束条件提出了一种鲁棒性最小方差无失真响应自适应波束形成算法(R-MVDR),并对输入数据协方差矩阵和方向向量存在不确定性的情况进行了性能分析,推导给出了波束形成的加权向量和空间谱估计表达式,最后通过海上实验数据进行了验证。结果证明本文提出的算法在实际环境中有更好的方位分辨能力和干扰抑制能力。 展开更多

关键词 自适应波束形成算法 最小方差无失真响应 鲁棒性 形成方法 应用 抑制能力 输入数据 水声环境

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基于平滑最小方差无失真响应的一致性同步算法研究

2

作者 顾广华 崔冬 +2 位作者 王娟 齐顺爱 李小俚 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期680-687,共8页

脑电信号一致性反映双通道信号在一定频率范围上波动形式的一致程度,反映相应位点大脑之间的联络性。将基于最小方差无失真响应的一致性算法与核滤波相结合,提出平滑最小方差无失真响应一致性算法(SMVDR);仿真实验表明,SMVDR在窄带信号... 脑电信号一致性反映双通道信号在一定频率范围上波动形式的一致程度,反映相应位点大脑之间的联络性。将基于最小方差无失真响应的一致性算法与核滤波相结合,提出平滑最小方差无失真响应一致性算法(SMVDR);仿真实验表明,SMVDR在窄带信号和宽带信号中均有较好的准确性和抗噪性能。利用新算法SMVDR,对31例糖尿病患者(遗忘型轻度认知障碍aMCI组18人,认知功能正常对照组13人)的脑电信号在大脑不同区域、不同频带(δ,θ,α,β)进行一致性分析,统计分析发现:aMCI组在左右颞间δ频段的一致性下降而β频段一致性增加,前额-枕区的θ频段的一致性增加,右颞-枕区和前额-右颞区域的α频段一致性下降。一致性值与MOCA得分的相关性分析发现,在特征通道下δ和α频段的一致性与MOCA得分存在显著的正相关,θ和β频段一致性与MOCA分数呈负相关。SMVDR算法可以更好地计算双通道脑电信号之间的一致程度,对于理解老年期轻度认知障碍的患病机制并进行早期诊断与干预具有重要的意义。 展开更多

关键词 脑电信号 轻度认知障碍 一致性 平滑的最小方差无失真响应算法

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基于无限脉冲响应滤波器的自适应滤波E型有源噪声控制算法 被引量：4

3

作者 孙旭 陈端石 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期171-176,共6页

相对于有限脉冲响应(FIR)滤波器,无限脉冲响应(ⅡR)滤波器由于其本身自有的零-极点结构,能以较低的阶数即可与系统模型匹配。因此在有源噪声控制(ANC)中,使用ⅡR滤波器可以大大节省计算量并能提高系统效率。自适应滤波U型最小均方差(FUL... 相对于有限脉冲响应(FIR)滤波器,无限脉冲响应(ⅡR)滤波器由于其本身自有的零-极点结构,能以较低的阶数即可与系统模型匹配。因此在有源噪声控制(ANC)中,使用ⅡR滤波器可以大大节省计算量并能提高系统效率。自适应滤波U型最小均方差(FULMS)算法是目前常用的基于ⅡR滤波器的有源噪声控制算法,但该算法却不能保证全局收敛,这大大限制了该算法在有源噪声控制中的应用。本文提出一种新的基于ⅡR滤波器的自适应有源噪声控制算法——滤波E型最小均方差算法,该算法计算量相对于FULMS算法仅略有增加,但具有良好的全局收敛性,仿真结果表明该算法具有良好的降噪效果。 展开更多

关键词 无限脉冲响应滤波器 自适应滤波 有源噪声控制 算法 最小均方差 IIR滤波器

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GPS欺骗式干扰环境下MVDR算法的性能分析 被引量：2

4

作者 董惠 郝鹏飞 +1 位作者 王纯 张鹭 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2016年第11期2216-2220,共5页

经典MVDR算法在GPS压制式干扰环境下的表现出色,为分析MVDR算法在欺骗式干扰环境下的性能,根据该环境下信号、干扰的功率都淹没于噪声功率之下的特点,推导出阵列天线采用MVDR算法后的方向图增益和输出信干噪比的近似表达式。通过仿真实... 经典MVDR算法在GPS压制式干扰环境下的表现出色,为分析MVDR算法在欺骗式干扰环境下的性能,根据该环境下信号、干扰的功率都淹没于噪声功率之下的特点,推导出阵列天线采用MVDR算法后的方向图增益和输出信干噪比的近似表达式。通过仿真实验,分析验证了MVDR算法在欺骗式干扰环境下失去了抑制干扰能力的原因,并讨论了影响阵列输出信干噪比变化的因素及其随各因素变化的规律。 展开更多

关键词 欺骗式干扰 特征分解 最小方差无失真响应算法 全球定位系统

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基于径向基函数神经网络的波束形成算法 被引量：7

5

作者 张宝军 卢梦怡 +1 位作者 陈治清 曹雅萍 《西安邮电大学学报》 2015年第6期33-36,共4页

提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的波束形成算法。针对最小方差无失真响应(MVDR)算法,由接收信号的协方差矩阵计算其权矢量;将协方差矩阵以列向量的形式输入RBF神经网络,对其加以训练,使之逼近MVDR算法的权矢量;将训练好的RBF神经... 提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的波束形成算法。针对最小方差无失真响应(MVDR)算法,由接收信号的协方差矩阵计算其权矢量;将协方差矩阵以列向量的形式输入RBF神经网络,对其加以训练,使之逼近MVDR算法的权矢量;将训练好的RBF神经网络用于波束形成中,对不同角度的接收信号,RBF神经网络可自适应地输出相应权矢量。仿真结果表明,基于RBF神经网络的波束形成算法能快速逼近任意波束算法的权矢量,波束赋形效果良好,与已有波束形成算法相比,可降低算法复杂度,减少计算量。 展开更多

关键词 波束形成算法 最小方差无失真响应算法 人工神经网络 RBF神经网络

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期望信号功率对MVDR算法性能的影响分析 被引量：2

6

作者 谢菊兰 李会勇 何子述 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第4期437-444,共8页

当接收数据中存在期望信号时,即使是入射信号互相独立,最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)算法性能都受期望信号功率的影响。在各入射信号相互独立的前提下,本文先是分析了期望信号功率对期望信号输出... 当接收数据中存在期望信号时,即使是入射信号互相独立,最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)算法性能都受期望信号功率的影响。在各入射信号相互独立的前提下,本文先是分析了期望信号功率对期望信号输出功率和干扰加噪声输出功率的影响,接着分析了该影响下的输出信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)以及它的收敛速率的变化情况。分析表明,输出SINR在一定范围内是随着期望信号功率的变大而增加,但是当期望信号功率变大到一定程度后,干扰被抑制的强度会随着期望信号功率的变大而减弱,从而导致输出SINR不再随期望信号功率的增大发生变化。SINR的收敛速率也随期望信号功率的增大而变慢。仿真实验验证了分析结果的有效性。 展开更多

关键词 最小方差无失真响应算法 期望信号功率 输出信干噪比

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基于MVDR算法的频控阵雷达干扰抑制方法 被引量：2

7

作者 毛攀峰 朱贤辉 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2022年第2期69-74,共6页

为提高频控阵雷达的抗干扰能力,针对基于最小方差无失真响应(MVDR)波束形成算法的频控阵雷达干扰抑制方法进行了研究。首先,构建了频控阵阵列系统的信号模型,基于信号模型推导了基于频控阵的MVDR波束形成算法;然后,将传统相控阵中的MVD... 为提高频控阵雷达的抗干扰能力,针对基于最小方差无失真响应(MVDR)波束形成算法的频控阵雷达干扰抑制方法进行了研究。首先,构建了频控阵阵列系统的信号模型,基于信号模型推导了基于频控阵的MVDR波束形成算法;然后,将传统相控阵中的MVDR波束形成算法应用到频控阵当中;最后,通过仿真分析了MVDR波束形成算法的抗干扰能力。仿真结果表明:采用MVDR波束形成算法能够实现目标位置增益最大;此外,信号输出信噪比随输入信噪比的增大而逐渐增大。文中研究能有效提高频控阵雷达在距离与角度维度的抗干扰能力,对于提升雷达检测系统的性能具有重要意义。 展开更多

关键词 最小方差无失真响应算法 频控阵雷达 信号模型 仿真分析

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基于LCMV的两种干扰抑制算法对比分析 被引量：3

8

作者 黄涛 常青 徐勇 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第6期-,共7页

为了对比分析线性约束最小方差(LCMV)准则下的功率倒置(PI)算法和最小方差无失真响应(MVDR)算法的综合抗干扰性能,建立天线阵列接收信号模型。理论分析了LCMV准则以及PI和MVDR算法原理和特点。从对扩频信号捕获和信号载波相位的影响2个... 为了对比分析线性约束最小方差(LCMV)准则下的功率倒置(PI)算法和最小方差无失真响应(MVDR)算法的综合抗干扰性能,建立天线阵列接收信号模型。理论分析了LCMV准则以及PI和MVDR算法原理和特点。从对扩频信号捕获和信号载波相位的影响2个方面对比分析了2种抗干扰算法的性能,并利用Matlab对分析结果进行验证及进一步分析,得出MVDR算法抗干扰性能优于PI算法,对卫星导航领域的抗干扰的工程实践有一定的指导和借鉴意义。 展开更多

关键词 线性约束最小方差 功率倒置 最小方差无失真响应 抗干扰算法

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利用MVDR算法削弱多波束测深声纳的隧道效应 被引量：13

9

作者 魏玉阔 陈宝伟 李海森 《海洋测绘》 2011年第1期28-31,共4页

分析了海底多波束测深声纳中存在的隧道效应及其产生机理,指出旁瓣干扰是引起隧道效应的重要因素,隧道效应的出现导致多波束测深声纳把相对平坦的海底误测成凹面向上的水平半圆柱面海底地形。研究了基于GSC结构的自适应波束形成算法,推... 分析了海底多波束测深声纳中存在的隧道效应及其产生机理,指出旁瓣干扰是引起隧道效应的重要因素,隧道效应的出现导致多波束测深声纳把相对平坦的海底误测成凹面向上的水平半圆柱面海底地形。研究了基于GSC结构的自适应波束形成算法,推导提出了MVDR算法的连续自适应实现方案,并利用该算法对多波束测深声纳湖试数据中存在的隧道效应进行处理,结果表明该算法能够有效削弱多波束测深数据边缘波束中存在的旁瓣干扰。 展开更多

关键词 多波束测深声纳 隧道效应 旁瓣干扰 广义旁瓣抵消器 最小方差无失真响应算法

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基于频控阵雷达的一种最差环境下干扰抑制

10

作者 陶馨珂 廖艳苹 《应用科技》 CAS 2024年第5期228-234,共7页

为了解决频控阵雷达的距离与角度耦合特性,形成能量聚集的点状波束,并且提高频控阵雷达的抗干扰能力,需要考虑到自适应波束形成技术。为此,在频控阵雷达接收模型基础上,推导最小方差无失真响应(minimum variance distortionless respons... 为了解决频控阵雷达的距离与角度耦合特性,形成能量聚集的点状波束,并且提高频控阵雷达的抗干扰能力,需要考虑到自适应波束形成技术。为此,在频控阵雷达接收模型基础上,推导最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)波束形成算法,形成点波束能量聚集效果,在干扰抑制的基础上,针对旁瓣较高的问题,提出一种最差性能优化算法(worst-case performance optimization,WCP)的凸优化改进方法,形成点波束的同时降低旁瓣能量并且进行干扰抑制。区别于传统频偏优化的点波束形成方法与MVDR算法,通过在角度维度与距离维度上的独立分析发现,改进的方法可以在角度维与距离维降低旁瓣能量,干扰抑制效果更好。将该算法分别在均匀线阵和圆形频控阵中应用,圆形阵列增加了一个俯仰角维度,更适用于工程实际应用。 展开更多

关键词 频控阵 点波束形成 最小方差无失真响应算法 凸优化 干扰抑制 圆形阵列 最差性能优化算法 自适应波束

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基于双极化圆阵天线的多路径干涉仪测向研究 被引量：4

11

作者 吴文敬 官伯然 《微波学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期60-68,共9页

当低空掠海反舰导弹攻击目标舰船时,因为海面多路径散射波的存在,导致舰船上传统的相关干涉仪测向不准,从而不能有效反击拦截导弹。提出了一种基于双极化圆盘阵列天线的多路径相关干涉仪的测向方法,其工作原理为(假设反舰导弹天线是垂... 当低空掠海反舰导弹攻击目标舰船时,因为海面多路径散射波的存在,导致舰船上传统的相关干涉仪测向不准,从而不能有效反击拦截导弹。提出了一种基于双极化圆盘阵列天线的多路径相关干涉仪的测向方法,其工作原理为(假设反舰导弹天线是垂直极化方式)当圆盘阵列天线选择垂直极化方式时,干涉仪接收到导弹直达和海面多路径散射的混合信号;当圆盘阵列天线选择水平极化时,干涉仪仅接收到海面多路径总散射信号。在仿真中,根据相关干涉仪算法和多信号分类(MUSIC)算法,可以画出混合信号和总散射信号的空间坐标分别为方位角3°,4°,俯仰角82°,86°,然后比较两者空间向量之间的关系,得出导弹的空间坐标方位角小于3°,俯仰角小于82°,最后通过最小方差无失真响应(MVDR)空域滤波和波束形成算法抑制干扰信号的影响,通过仿真可以看出总散射信号方位角被抑制大约23 dB,俯仰角被抑制大约17 dB,并通过与仿真场景中导弹的实际空间坐标进行比较,可看出该方法依然存在一定的差距,但也为消除散射多路径对测向的影响提供一种思路与方法。 展开更多

关键词 双极化 多路径相关干涉仪 多信号分类算法 最小方差无失真响应空域滤波算法 海面散射

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拖线阵机动时的自适应波束形成 被引量：14

12

作者 林鹏 宫在晓 +2 位作者 郭永刚 张仁和 李风华 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期251-257,共7页

提出了一种MVDR(最小方差无失真响应)的改进算法,用以解决常规MVDR算法由于阵形时变而出现的性能下降问题。在获得时变阵形估计数据的基础上,该算法以统计时段内的平均阵形为基准阵形,在每个扫描方向上根据实际阵形和基准阵形的差异对... 提出了一种MVDR(最小方差无失真响应)的改进算法,用以解决常规MVDR算法由于阵形时变而出现的性能下降问题。在获得时变阵形估计数据的基础上,该算法以统计时段内的平均阵形为基准阵形,在每个扫描方向上根据实际阵形和基准阵形的差异对阵列互谱矩阵多样本进行相位补偿,从而实现统计时段内的互谱矩阵多样本相干累加和目标检测。数值仿真与海上实验数据处理结果表明:与传统MVDR算法相比,改进算法有效缓解了时变阵形下的目标测向角度模糊问题,可提高拖线阵目标左右舷分辨性能、增强弱目标检测能力。 展开更多

关键词 自适应波束形成 拖线阵 最小方差无失真响应 MVDR算法 改进算法 实验数据处理 统计时段 分辨性能

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波束形成后多干扰抵消方法 被引量：6

13

作者 汪洋 刘清宇 +2 位作者 段睿 杨坤德 马远良 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期687-697,共11页

为解决常规波束形成后干扰抵消方法仅能从目标波束内消除一个干扰影响的局限性,提出了一种可实现多干扰抑制的波束形成后干扰抵消方法,用于解决多干扰条件下的弱目标波束形成问题.该方法通过最小化多个干扰波束对目标波束的影响,获得用... 为解决常规波束形成后干扰抵消方法仅能从目标波束内消除一个干扰影响的局限性,提出了一种可实现多干扰抑制的波束形成后干扰抵消方法,用于解决多干扰条件下的弱目标波束形成问题.该方法通过最小化多个干扰波束对目标波束的影响,获得用于抵消干扰波束的加权值;然后从目标波束中减去加权后的干扰波束,从而获得抑制干扰后的目标波束。该方法继承了常规波束形成方法的稳健性,因此在阵列流型失配等存在误差的条件下可以用于目标波束形成。仿真和海上实验数据表明,与最小方差无失真响应方法和解卷积的常规波束形成方法相比,该方法可以有效抑制干扰的影响,且当目标与任一干扰方位相近时,其方位谱中可以观察到目标波束,而另外两种方法的目标波束均被干扰波束或其旁瓣所掩盖;与设置凹槽的波束图综合方法相比,该方法算法复杂度低,计算速度快,稳健性更好。 展开更多

关键词 常规波束形成 干扰抵消 最小方差无失真响应 干扰波束 抑制干扰 形成方法 算法复杂度 干扰影响

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智能天线中新的波束形成方法 被引量：12

14

作者 沈建锋 王宗欣 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期373-376,共4页

提出了智能天线中三种利用估计得到的信号导向向量直接形成波束的新方法 .根据CDMA信号模型和多径信道模型 ,用码滤波法估计得到用户最强信号 (主径 )的导向向量 ,利用这些导向向量形成恢复期望信号 ,抑制干扰的制约条件 .根据制约条件... 提出了智能天线中三种利用估计得到的信号导向向量直接形成波束的新方法 .根据CDMA信号模型和多径信道模型 ,用码滤波法估计得到用户最强信号 (主径 )的导向向量 ,利用这些导向向量形成恢复期望信号 ,抑制干扰的制约条件 .根据制约条件可直接得到最小二乘 (LS)波束形成方法 ;按照制约条件使输出能量最小得到广义最小方差无失真响应 (GMVDR)波束形成方法 ;在GMVDR方法的基础上引入虚拟信号来进一步抑制旁瓣得到扩展最小方差无失真响应 (EMVDR)波束形成方法 .模拟表明这三种方法都能很好的恢复期望信号、抑制干扰和噪声 。 展开更多

关键词 波达时延 波达方向 码滤波法 最小二乘法 广义最小方差无失真响应方法 扩展最小方差无失真响应方法 智能天线 波束形成

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基于ABC优化MVDR的语音情感识别研究

15

作者 孙志锋 《电子设计工程》 2016年第3期11-13,19,共4页

语音情感特征的提取和选择是语音情感识别的关键问题,针对线性预测(LP)模型在语音情感谱包络方面存在的不足。本论文提出了最小方差无失真响应(MVDR)谱方法来进行语音情感特征的提取;并通过人工蜂群(ABC)算法找到最优语音情感特征子集,... 语音情感特征的提取和选择是语音情感识别的关键问题,针对线性预测(LP)模型在语音情感谱包络方面存在的不足。本论文提出了最小方差无失真响应(MVDR)谱方法来进行语音情感特征的提取;并通过人工蜂群(ABC)算法找到最优语音情感特征子集,消除特征冗余信息;利用径向基函数(RBF)神经网络对CASIA汉语情感语料库中的4种情感语音即生气、平静、高兴、害怕进行实验识别。实验结果表明,该方法比线性预测法有更高的识别率和更好的鲁棒性。 展开更多

关键词 最小方差无失真响应 人工蜂群算法 语言情感识别 线性预测

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2012年作者索引

16

《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期683-692,共10页

关键词 字典学习 联合因子分析 最小方差无失真响应 稀疏表示 全局特征 汪源源 被动测距 听觉滤波器 逐点 选择性集成学习 作者索引

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