基于自适应波束形成算法的FMCW雷达干扰抑制技术研究

来源 :重庆理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beehxf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几年来,伴随着人们生活质量不断提高,装配有调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达的汽车保有量不断增加。多个雷达存在时空交集的可能性增大,雷达之间发生相互干扰的可能性也随之增加,这可能导致雷达系统无法准确获得目标的位置与速度信息甚至无法探测到目标,从而引发严重的交通事故,威胁人身安全、造成个人财产损失。因此,抑制FMCW雷达之间的相互干扰对保障汽车安全驾驶具有重要意义。自适应波束形成技术作为抑制雷达间相互干扰的重要技术之一,自从应用以来一直都是学者们研究的热点。自适应波束形成技术是一种空域滤波技术,利用阵列天线的采样数据,通过相应算法得到加权矢量,使得天线的主波束对准期望信号方向,零陷对准干扰信号方向,从而实现对干扰信号的抑制。但在实际应用过程中,由于人为因素或者技术限制理想情况难以实现,难免会存在各种误差,这导致传统Capon波束形成算法的干扰抑制效果并不理想。并且现阶段将稳健波束形成算法应用到车辆实际行驶情况下的仿真研究相对较少。因此,为了提高波束形成算法稳健性以及验证算法在车辆行驶过程中的仿真效果,本文对基于自适应波束形成算法的FMCW雷达干扰抑制技术进行了相关研究。本文主要研究内容如下:(1)针对入射角估计误差或者局部相干散射造成的期望信号导向矢量失配,使得系统输出信干噪比降低的问题,本文提出了一种基于对角加载技术的变加载值改进稳健自适应波束形成算法。该算法首先对采样协方差矩阵特征分解,利用最大和最小特征值的比值估计输入信噪比;之后利用前后向空间平滑技术处理协方差矩阵,再根据之前求得的比值对处理后的矩阵进行对角加载,根据不同情况自适应地选取不同的对角加载因子;最后根据特征子空间理论对期望信号导向矢量进行优化。该方法在不牺牲大量计算复杂度的前提下,使得波束形成系统在存在导向矢量失配误差时仍能对干扰信号有较好的抑制效果,输出信干噪比较高。(2)针对当空间中同时存在与工作FMCW雷达相干和非相干的干扰信号导致无法准确识别目标的问题,本文提出了一种基于粒子群算法波形优化和信号加干扰协方差矩阵重构的稳健自适应波束形成算法。该方法首先在雷达信号发射之前,在系统发射端通过粒子群算法根据接收端获取的当前环境中干扰信号参数进行波形优化,使得干扰信号与工作雷达信号的相关程度最小。之后,通过重构信号加干扰协方差矩阵以及对期望信号导向矢量进行优化校正,实现在期望信号导向矢量失配情况下对干扰信号的抑制作用。最后模拟汽车在道路上行驶的场景,此时空间中同时存在与工作雷达信号相干和非相干的干扰信号,运用本文所提方法通过仿真能准确识别出真实目标和其速度、距离信息,具有较好的干扰抑制效果。
其他文献
本文应用数字射频存储器(Digital Radio Frequency Memory,DRFM)技术,建立欺骗干扰信号模型。此干扰信号模型的通用性比较强,能够覆盖目前常用的大部分欺骗干扰样式。通过调整欺骗干扰信号模型的参数,可以产生更多的欺骗干扰信号,极大地丰富了干扰机的干扰样式。仿真实验证明,利用该方法实现的欺骗干扰具有假目标与真实目标非常接近、假目标数量等参数可以根据需要进行改变等优点,对于工
随着新课改的实施,学校对初中学生英语阅读能力的要求也愈来愈高,教师们应该针对学校目前在课程中所出现的问题,积极改进,提高学生对于英语阅读的兴趣,增强学生的英语阅读理解能力。本文针对新课程改革的实施中如何推行有效的阅读教学做出了以下几方面的讨论,以供参考。
目的:比较经口腔前庭入路腔镜甲状腺切除术(TOETVA)与传统开放甲状腺手术(COTS)的临床疗效。方法:收集2016年12月至2020年12月收治的745例甲状腺癌患者的临床资料,其中113例行TOETVA(TOETVA组),632例行传统开放手术(COTS组)。对比分析两组手术时间、术中出血量、术后引流量、并发症发生率、住院时间、住院费用等。结果:两组术中出血量、术后引流量、住院时间、并发症发
随着时代的不断发展,科学技术也在与日创新。我们国家的电力技术也跟着不断改革。国内的电力建设技术逐渐完善,使用者也跟着多起来,目前,我国电网建设状况良好,用户数量大幅增加。在电能的支持下,社会发展高效稳定。然而,中国人口众多,城市化进程正在加速。当前电力工程发展速度慢,不能满足社会需要,特别是存在一些问题,导致电力系统的故障率相比之前有着显著增长,电源的稳定性和安全性得不到保障。流通网络是电力系统中
为了进一步提升当前初中英语阅读教学能力,充分发挥英语阅读实践的作用,在新课改的要求下,我国教育单位提出应当全面深化英语阅读教学,通过转变教学方式,创新教学手段等有效措施,转变英语教学过程,实现初中英语听说读写的全面提升,进而为塑造全面发展的综合性人才奠定坚实的基础。随着新课程改的不断深化,初中英语教学的传统教学模式逐渐发生转变,为了适应时代的需求作为初中英语教师,应当转变传统的教学模式和教学思路,
在近几年的社会发展中,各种智能化、信息化技术在工业、建筑等方面的渗透,导致人们对于电力有了更高的要求,不同的生产技术下需要的电力范围也是不同的,为了满足各方面的需求,有关部门加强了对城市电网的改建和扩建工作。电力工程在实际的施工过程中,它的影响因素是非常多的,而且技术问题也是一直存在的现象,由施工等方面引发的安全问题频频发生,为了改变这一现状,有关人员可以对此进行全面的研究。本篇文章通过对电力工程
介绍了建材行业CO2排放现状、节能降碳取得的成效以及行业未来发展趋势。结合我国推进碳中和的研究进展,探讨了电气化、氢能利用、原燃料替代以及CCUS技术将成为建材行业实现碳中和的重点发展方向等。
近年来,农产品价格变动幅度较大,导致农产品的价格风险管理成为了确保农民收入稳定的核心问题。作为中央推进农村金融改革,加强农村金融保障的重要手段,“保险+期货”试点已连续四年被记载到中央一号文件当中。本文在“保险+期货”模式的研究背景及意义的基础上,对其概念及运作机制进行介绍。并且以新疆阿克苏柯坪县开展的棉花“保险+期货”试点项目为案例,分析试点期间棉花期货价格与现货价格的相关性。最后对项目运行模式
该文提出了一种基于有源转发器的合成孔径雷达移频干扰实现方法,推导了利用有源转发器实现回波信号中心频率移频的基本原理,分析了移频干扰成像理论模型。基于模型讨论了移频干扰成像特性的影响因素,仿真分析了不同移频量情况下干扰信号的成像结果。分析结果表明移频会造成干扰信号成像方位向匹配滤波调频率失配、距离徙动校正误差和距离向带宽损失,进而导致干扰信号成像结果由点目标变为条带状目标。仿真结果验证了理论模型的正