刘志文,,
徐友根
北京理工大学信息与电子学院 ??北京 ??100081
基金项目:国家自然科学基金(61490691, 61331019)
详细信息
作者简介:段晓菲(1995–)，女，北京理工大学硕士研究生，研究方向为阵列信号处理及其应用。E-mail: duanxx7@163.com
刘志文(1962–)，男，北京理工大学信息与电子学院教授，信号与图像处理研究所所长，博士生导师，研究方向为阵列信号处理及应用、医学信号与图像处理、可穿戴医学电子。E-mail: zwliu@bit.edu.cn
徐友根(1975–)，男，北京理工大学信息与电子学院教授，信号与图像处理研究所副所长，博士生导师，研究方向为阵列信号处理及其应用。E-mail: yougenxu@bit.edu.cn
通讯作者:刘志文 ?zwliu@bit.edu.cn
中图分类号:TN911.7计量
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出版历程
收稿日期:2018-09-29
修回日期:2018-11-23
网络出版日期:2018-12-13
Robust Quaternion-valued Wideband Adaptive Beamforming
DUAN Xiaofei,LIU Zhiwen,,
XU Yougen
School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61490691, 61331019)
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Corresponding author:LIU Zhiwen, zwliu@bit.edu.cn
摘要
摘要:该文提出一种基于四元数的宽带鲁棒自适应波束形成方法。在利用四元数构造阵元输出的基础上，通过期望信号复包络对齐技术，建立四元数域宽带对合增广宽线性信号模型，以联合利用四元数阵列输出矢量的3种对合信息和2阶统计特性以及信号非圆信息，采用信号加干扰子空间投影方式，有效提取期望信号，抑制多个不相关干扰和噪声，进而实现四元数域宽带鲁棒自适应波束形成。同其它宽带波束形成方法相比，该方法对非圆信号的接收性能提升，可以实现阵列虚拟孔径扩展，有效克服指向误差带来的性能下降问题。计算机仿真结果验证了该方法的性能。
关键词:宽带信号处理/
鲁棒自适应波束形成/
四元数/
非圆信号
Abstract:A robust quaternion-valued wideband adaptive beamformer is proposed, in which a quaternion is utilized to arrange the output of the array element. By exploiting the augmented envelope alignment technique, adopting the three involutions of quaternion, and incorporating the noncircular information of the signal simultaneously, a quaternion-valued wideband augmented signal model is established to achieve the robust adaptive beamforming based on signal subspace projection. Compared with other wideband beamformers, the proposed scheme exhibits a better performance in extracting noncircular signals by array aperture extension, and is insensitive to the pointing error. The simulation results verify the efficiency of the proposed beamformer.
Key words:Wideband array signal processing/
Robust adaptive beamforming/
Quaternion/
Noncircular signal
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