基于变步长SOCP的宽带发射鲁棒唯相位ADBF算法

1

作者 龙荣霏 王超宇 +1 位作者 沈明威 徐敏 《无线电工程》 北大核心 2023年第4期789-796,共8页

针对宽带自适应发射数字波束的权矢量非恒模、高动态环境下干扰抑制能力下降的问题,提出了一种基于变步长迭代二阶锥(Second-Order Cone Programming, SOCP)的宽带发射鲁棒唯相位自适应波束形成(Adaptive Digital Beam Forming, ADBF)... 针对宽带自适应发射数字波束的权矢量非恒模、高动态环境下干扰抑制能力下降的问题,提出了一种基于变步长迭代二阶锥(Second-Order Cone Programming, SOCP)的宽带发射鲁棒唯相位自适应波束形成(Adaptive Digital Beam Forming, ADBF)算法。采用抽头延迟线结构(Tapped Delay Line, TDL)并结合多相滤波器(Polyphase Filter, PF)对宽带信号进行子带划分;在各子带内联合多线性约束最小方差(Multiple Linear Constrained Minimum Variance, MLCMV)准则与零陷展宽算法求解鲁棒权矢量;构建小相位扰动模型,引入变步长SOCP算法求解唯相位权矢量;最后通过综合滤波器进行子带综合,形成宽带发射波束。仿真结果表明,该算法可有效展宽干扰零陷,显著提高收敛性,且易于工程实施。 展开更多

关键词 宽带阵列 自适应数字波束形成 干扰置零 鲁棒性 唯相位

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基于迭代二阶锥的唯相位波束形成 被引量：6

2

作者 路成军 盛卫星 +1 位作者 韩玉兵 马晓峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期266-270,共5页

唯相位自适应波束形成技术对普通相控阵雷达自适应干扰抑制是非常重要的,在数字阵列雷达中,唯相位技术则可以充分利用各阵元发射模块微波功率从而提高雷达的威力。该文提出了一种新的唯相位波束形成方法,假定初始唯相位权重矢量有个较... 唯相位自适应波束形成技术对普通相控阵雷达自适应干扰抑制是非常重要的,在数字阵列雷达中,唯相位技术则可以充分利用各阵元发射模块微波功率从而提高雷达的威力。该文提出了一种新的唯相位波束形成方法,假定初始唯相位权重矢量有个较小的相位扰动,将唯相位模型的目标函数和约束函数在该相位扰动区域内分别用泰勒一阶展开式来近似,则可以将原来的非凸问题转化为凸优化问题,通过二阶锥规划方法(SOCP)求得使当前目标函数最小的扰动矢量,然后更新得到新的权重矢量并代替原来的权重矢量,重复上述迭代过程直到满足停止条件,可以得到满足要求的唯相位权重。计算机仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 阵列信号处理 数字波束形成 唯相位 泰勒展开 凸优化 二阶锥规划

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唯相位方法实现方向图可重构阵列天线 被引量：2

3

作者 刘燕 郭陈江 +1 位作者 丁君 许家栋 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2008年第7期73-75,共3页

使用唯相位方法设计方向图可重构天线,对阵列的激励电流幅度和相位同时进行优化,得到一组电流幅度值,使它适用于多种形状的方向图,同时得到与每种方向图对应的相位值。优化算法选用实数编码的遗传算法。为了把设计结果应用于实践,文中... 使用唯相位方法设计方向图可重构天线,对阵列的激励电流幅度和相位同时进行优化,得到一组电流幅度值,使它适用于多种形状的方向图,同时得到与每种方向图对应的相位值。优化算法选用实数编码的遗传算法。为了把设计结果应用于实践,文中还对电流幅度的分布进行了一定的限制,设计出了具有2种工作状态的方向图可重构天线,最后给出了仿真结果,结果表明,文中讨论的方法在设计方向图可重构天线方面是有效的。 展开更多

关键词 方向图可重构天线 唯相位 实数编码 遗传算法

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基于遗传算法的唯相位控制方向图零点生成 被引量：24

4

作者 马云辉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期41-46,共6页

提出了一种基于排序的二进制编码遗传算法 ,并将该算法应用于唯相位控制方向图零点生成。由于在遗传算法中采用基于排序的选择方法和避同交叉方式 ,因而较好地克服了早熟现象。计算实例说明提出的算法十分有效 ,获得了比已有文献更低的... 提出了一种基于排序的二进制编码遗传算法 ,并将该算法应用于唯相位控制方向图零点生成。由于在遗传算法中采用基于排序的选择方法和避同交叉方式 ,因而较好地克服了早熟现象。计算实例说明提出的算法十分有效 ,获得了比已有文献更低的零深 ,并且可以在主瓣附近或旁瓣区生成零点 ,也可以在对称主瓣两侧方向生成零点。 展开更多

关键词 遗传算法 阵列天线 零点生成 唯相位控制 方向图

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迭代优化最小化唯相位波束形成 被引量：1

5

作者 吴凯 苏涛 李强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期662-669,共8页

为了增强唯相位波束形成(Phase-Only Beamforming,POB)的干扰和噪声抑制性能,提高非凸POB权值求解的实时性,该文设计了迭代优化最小化(Iterative Majorization Minimization,IMM)唯相位最小方差无失真响应波束形成器(Minimum Variance D... 为了增强唯相位波束形成(Phase-Only Beamforming,POB)的干扰和噪声抑制性能,提高非凸POB权值求解的实时性,该文设计了迭代优化最小化(Iterative Majorization Minimization,IMM)唯相位最小方差无失真响应波束形成器(Minimum Variance Distortion-less Response Beamformer,MVDRB)。将无失真响应约束转化成最大化期望方向阵列响应,推导了二次型目标函数的上界,得到IMM-POB优化模型,并进一步推导出每次迭代的闭式最优解。仿真分析表明所设计的IMM-POB:在相同输入信噪比下,可获得高于现有迭代算法和最优MVDRB的信干噪比改善;干扰抑制性能几乎完全逼近最优MVDRB,且具有更优的噪声抑制性;受快拍数影响较小;闭式最优权仅包含单次矩阵和向量乘法,使算法具有较强的实时性,可应用于大规模阵列。 展开更多

关键词 大规模阵列 波束形成 唯相位 最小方差无失真响应 优化最小化

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基于混合遗传算法的唯相位直接数据域算法 被引量：1

6

作者 邵尉 王志慧 +1 位作者 钱祖平 袁峰 《微波学报》 CSCD 北大核心 2007年第B08期220-225,共6页

提出一种基于混合遗传算法的唯相位直接数据域最小二乘算法。通过采用标准遗传算法与Nelder-Mead单纯形法相结合的混合遗传算法,提高了优化效率和运算速度。首先根据标准直接数据域算法推导得出目标函数,继而将目标函数作为适应度函数,... 提出一种基于混合遗传算法的唯相位直接数据域最小二乘算法。通过采用标准遗传算法与Nelder-Mead单纯形法相结合的混合遗传算法,提高了优化效率和运算速度。首先根据标准直接数据域算法推导得出目标函数,继而将目标函数作为适应度函数,将所有自适应权值的未知相位作为决策变量,通过混合遗传算法进行非线性优化,从而求得各个自适应权值的优化解。作为一种唯相位自适应算法,它在硬件实现上比传统算法更具简单性。同时,它只对单快拍数据进行处理,避免了样本协方差矩阵的构造以及矩阵求逆运算,更适合于实时处理。仿真结果表明,算法具有良好的信号恢复和干扰置零性能,比基于非线性共轭梯度法的唯相位直接数据域算法性能更优。 展开更多

关键词 混合遗传算法 单纯形法 唯相位 直接数据域最小二乘算法 单快拍处理

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一维唯相位低副瓣技术研究 被引量：2

7

作者 闫秋飞 范国平 徐朝阳 《舰船电子对抗》 2009年第5期52-55,共4页

低副瓣是相控阵雷达的主要技术指标,使用唯相位加权方法来降低副瓣是相控阵雷达降低副瓣的常用方法之一。唯相位加权具有实现简单、应用灵活、低成本等优点。通过扰动法来研究唯相位波束综合,利用相位权值的不断扰动来寻找最优相位权值... 低副瓣是相控阵雷达的主要技术指标,使用唯相位加权方法来降低副瓣是相控阵雷达降低副瓣的常用方法之一。唯相位加权具有实现简单、应用灵活、低成本等优点。通过扰动法来研究唯相位波束综合,利用相位权值的不断扰动来寻找最优相位权值,并给出了16阵元、40阵元、80阵元的仿真结果。 展开更多

关键词 相控阵雷达 相位扰动 唯相位 低副瓣

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幅度固定唯相位实现波束控制的功分器设计

8

作者 吕英华 甘曦 +3 位作者 张金玲 郑占旗 万文钢 温舒桦 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期358-362,共5页

针对传统阵列天线设计流程中功分器繁琐的设计过程,基于满足-3 dB范围为0＆#176;～12＆#176;,-10dB波束宽度为65＆#176;,波束覆盖为65＆#176;,中心频率为9.05 GHz的余割平方扩展波束赋形要求,设计了一种幅度固定唯相位实现波束控制的新... 针对传统阵列天线设计流程中功分器繁琐的设计过程,基于满足-3 dB范围为0＆#176;～12＆#176;,-10dB波束宽度为65＆#176;,波束覆盖为65＆#176;,中心频率为9.05 GHz的余割平方扩展波束赋形要求,设计了一种幅度固定唯相位实现波束控制的新型串馈结构Gysel功分器.该功分器幅度为固定值,此幅度分布满足余割平方赋形阵列天线幅度的分布特征,在遗传算法计算出理想赋形激励后只需调整该功分器的输出相位值就能实现高拟合度的余割平方扩展波束赋形,大为减少了传统设计中功分器所需的设计时间. 展开更多

关键词 Gysel功分器 串馈结构 唯相位控制波束 固定幅度

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一维线阵唯相位低副瓣技术分析 被引量：1

9

作者 韩卫国 徐超 《雷达与对抗》 2013年第1期17-19,45,共4页

实现了基于最速下降方法(SDM)的唯相位低副瓣技术,提出了SDM方法的步长公式,对不同阵元分析了唯相位技术的低副瓣性能和能量效率水平,总结了最高副瓣电平同阵元数目的关系,分析了幅相加权对于最高副瓣电平和能量效率水平的影响。

关键词 唯相位 最速下降法(SDM) 天线方向图 低副瓣

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基于NLSM+IWO的非对称方向图唯相位优化

10

作者 袁建涛 张文涛 +2 位作者 稂华清 曹顺锋 刘广君 《航空兵器》 北大核心 2018年第3期49-52,共4页

本文提出一种改进的非线性最小二乘算法(NLSM),通过引入入侵杂草算法(IWO)完成对初始解及迭代过程中的全局最优解的选取,解决了非线性最小二乘算法优化结果不稳定的问题。在阵列分布及单元个数一定的条件下,通过优化激励相位对相控阵天... 本文提出一种改进的非线性最小二乘算法(NLSM),通过引入入侵杂草算法(IWO)完成对初始解及迭代过程中的全局最优解的选取,解决了非线性最小二乘算法优化结果不稳定的问题。在阵列分布及单元个数一定的条件下,通过优化激励相位对相控阵天线方向图进行赋形,压低向地一侧峰值旁瓣电平,使背地一侧旁瓣电平递减变化。优化后的方向图可以有效降低中、近旁瓣杂波电平,证明了该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 非线性最小二乘算法 入侵杂草算法 唯相位 波束赋形

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期望方向增益最大约束唯相位波束形成算法研究

11

作者 石春燕 付林 唐霜天 《雷达与对抗》 2007年第3期25-28,共4页

阐述了一种期望方向增益最大约束唯相位(Phase-Only)波束形成算法,针对该算法进行了仿真试验,仿真结果验证了算法的有效性。在该方法基础上,分析了DBF加权对波束宽度和波束增益的影响。

关键词 DBF算法 唯相位 期望方向

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一种基于遗传算法的唯相位宽零陷波束赋形方法 被引量：2

12

作者 王学斌 李会勇 何子述 《中国电子科学研究院学报》 2011年第6期634-638,共5页

传统阵列方向图宽零陷形成技术需要对阵元施加复加权或者阵元位置扰动等复杂操作,实际实现比较困难。提出了一种基于遗传算法的唯相位波束赋形方法,针对宽零陷特点,结合均匀线阵方向图数学模型,设计一种适应度函数,优化阵元相位扰动值,... 传统阵列方向图宽零陷形成技术需要对阵元施加复加权或者阵元位置扰动等复杂操作,实际实现比较困难。提出了一种基于遗传算法的唯相位波束赋形方法,针对宽零陷特点,结合均匀线阵方向图数学模型,设计一种适应度函数,优化阵元相位扰动值,最终获得符合要求的宽零陷阵列方向图。仿真结果表明,该方法可以在唯相位条件下形成较深的宽零陷,且零陷较平坦,收敛速度较快,稳健性较好。 展开更多

关键词 遗传算法 方向图 唯相位 宽零陷

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唯相位控制的波束可重构与波束扫描 被引量：4

13

作者 张铁峰 丁君 郭陈江 《遥测遥控》 2013年第1期39-43,共5页

天线阵在可重构的过程中,希望激励的幅度保持不变,仅依靠相位来控制波束的扫描和波束的可重构,这样可以减小发射系统的体积、降低系统造价。将连续投影法应用于天线阵的综合中,可实现波束的唯相位控制。该方法的优势在于,通过迭代可以... 天线阵在可重构的过程中,希望激励的幅度保持不变,仅依靠相位来控制波束的扫描和波束的可重构,这样可以减小发射系统的体积、降低系统造价。将连续投影法应用于天线阵的综合中,可实现波束的唯相位控制。该方法的优势在于,通过迭代可以快速逼近期望的波束方向图,并能够达到良好的波束可重构效果及具有抗干扰特性的波束扫描效果。 展开更多

关键词 唯相位 连续投影 可重构

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一种唯相位加权降低天线副瓣技术研究 被引量：8

14

作者 丛友记 卞美琴 简玲 《雷达与对抗》 2015年第2期45-48,共4页

通过分析几种优化阵列副瓣算法的特点,提出将差分进化算法与模拟退火方法相结合的方法,实现了唯相位加权降低阵列天线副瓣。采用快速傅里叶变换法提高计算阵列天线方向图的效率。为了证明该方法的有效性,给出了40×40均匀阵列的唯... 通过分析几种优化阵列副瓣算法的特点,提出将差分进化算法与模拟退火方法相结合的方法,实现了唯相位加权降低阵列天线副瓣。采用快速傅里叶变换法提高计算阵列天线方向图的效率。为了证明该方法的有效性,给出了40×40均匀阵列的唯相位加权低副瓣优化结果,阵列天线副瓣唯相位加权优化后达到了-22.13 d B。 展开更多

关键词 唯相位加权 低副瓣 阵列天线

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粒子群算法用于相控阵雷达唯相位加权发射低副瓣的研究 被引量：1

15

作者 周清晨 丁桂强 徐海洲 《信息通信》 2016年第6期46-48,共3页

低副瓣是提高相控阵雷达"四抗"能力生存能力和的一个重要战术指标.通过唯相位加权控制发射波束副瓣,不仅方便易行,而且不会造成能量损失,具有很高的实用价值.粒子群算法具有需要调整的参数少,简单、易于实现和运行速度快等特... 低副瓣是提高相控阵雷达"四抗"能力生存能力和的一个重要战术指标.通过唯相位加权控制发射波束副瓣,不仅方便易行,而且不会造成能量损失,具有很高的实用价值.粒子群算法具有需要调整的参数少,简单、易于实现和运行速度快等特点,在解决非线性优化问题方面具有非常明显的优势。文章从实际工程角度出发,提出了一种基于粒子群的唯相位加权方法,降低相控阵雷达的发射副瓣,并通过计算机仿真和分析说明该算法能有效降低副瓣,在实际中具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 粒子群算法 唯相位加权 低副瓣 发射波束形成

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基于克隆选择算法的唯相位天线方向图综合算法

16

作者 孙立朝 王布宏 段艳丽 《微计算机信息》 2009年第23期240-242,共3页

针对目前很少有将克隆选择算法应用到天线方向图综合领域的问题,研究了克隆选择优化算法在天线方向图综合问题中的应用,描述了仅对权值的相位进行编码的算法具体操作步骤,并在此基础上着重分析了相位编码的位数对优化结果的影响,分析结... 针对目前很少有将克隆选择算法应用到天线方向图综合领域的问题,研究了克隆选择优化算法在天线方向图综合问题中的应用,描述了仅对权值的相位进行编码的算法具体操作步骤,并在此基础上着重分析了相位编码的位数对优化结果的影响,分析结果表明,对权值相位进行四位编码也能得到比较理想的优化效果,使该算法的实用性得到了一定程度的验证。 展开更多

关键词 克隆选择 方向图综合 唯相位 优化算法

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一种快速唯相位方向图置零方法

17

作者 路成军 胡勤振 孟自强 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2020年第1期57-60,共4页

在相控阵雷达中,为了降低雷达信号被敌方侦收设备截获的概率,需要在阵列发射方向图某一角度形成零点。对此,提出一种快速相位加权方向图置零方法。该方法依据零点位置设置虚拟干扰,并构建干扰协方差矩阵;根据最小输出功率准则,建立零点... 在相控阵雷达中,为了降低雷达信号被敌方侦收设备截获的概率,需要在阵列发射方向图某一角度形成零点。对此,提出一种快速相位加权方向图置零方法。该方法依据零点位置设置虚拟干扰,并构建干扰协方差矩阵;根据最小输出功率准则,建立零点生成数学模型;最后通过单坐标迭代算法求解相位权值。计算机仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 快速 唯相位 置零 单坐标

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信号序列的唯(傅氏变换)相位重建方法

18

作者 顾汉忠 张存桢 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第3期29-35,共7页

本文进一步研究了唯相位重建信号序列的方法。提出在将图象进行变形延拓处理后,应用唯相位重建算法进行图象数据压缩的方法。并证明,对于行场可分的一阶马尔可夫图象场,唯相位重建图象的方法用于图象数据压缩的性能可以做到略优于离散... 本文进一步研究了唯相位重建信号序列的方法。提出在将图象进行变形延拓处理后,应用唯相位重建算法进行图象数据压缩的方法。并证明,对于行场可分的一阶马尔可夫图象场,唯相位重建图象的方法用于图象数据压缩的性能可以做到略优于离散傅里叶变换压缩。从而修正了已有文献给出的结论,即认为就均方误差而言,唯相位重建法用于图象数据压缩所需的比特率远高于傅里叶变换压缩的比特率的结论。而且这种算法能有快速算法。结论还表明,倒余弦变换可作为正向变换用于图象数据压缩,而且(?)一种性能良好的正交变换。 展开更多

关键词 图象处理 信号序列 唯相位重建法

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相位加权低副瓣阵列天线综合技术研究 被引量：7

19

作者 张友益 徐朝阳 《舰船电子对抗》 2014年第1期71-77,共7页

国内外对于波束综合技术虽已进行了大量的研究开发工作,但主要集中在接收系统,而对于发射波束研究相对较少。基于工程需要,提出了一种改进的二进制遗传算法实现相位量化的唯相位低副瓣波束综合技术,并给出了实验数据和性能曲线。理论分... 国内外对于波束综合技术虽已进行了大量的研究开发工作,但主要集中在接收系统,而对于发射波束研究相对较少。基于工程需要,提出了一种改进的二进制遗传算法实现相位量化的唯相位低副瓣波束综合技术,并给出了实验数据和性能曲线。理论分析和实验结果表明该算法在大多数情况下能有效降低副瓣,且主瓣宽度不变,因此该算法具有较大的实际意义。 展开更多

关键词 波束综合 唯相位 遗传算法 低副瓣 相位量化

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发射自适应波束形成技术研究 被引量：2

20

作者 张靖 龚耀寰 黎海涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期531-535,共5页

在天线阵发射波束时进行方向图零点控制是现代雷达采用的先进技术之一,该文分析了一种唯相位共轭梯度自适应于扰置零算法,并详细叙述了我们研制的基于TMS320C31的雷达自适应干扰对零阵列处理实验系统。理论分析和实验结果均表明系统能... 在天线阵发射波束时进行方向图零点控制是现代雷达采用的先进技术之一,该文分析了一种唯相位共轭梯度自适应于扰置零算法,并详细叙述了我们研制的基于TMS320C31的雷达自适应干扰对零阵列处理实验系统。理论分析和实验结果均表明系统能有效置零抑制干扰、是一种实用性强的系统。 展开更多

关键词 自适应天线阵列 数字波束形成 发射自适应阵列 自适应干扰置零 唯相位共轭梯度法

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