导读:本文包含了天线组阵技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多天线信号检测,能量检测,多天线信号合成,特征值检测
天线组阵技术论文文献综述
万英杰[1]（2017）在《基于多天线组阵接收结构的信号检测技术研究》一文中研究指出认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)有利于解决固定频谱分配方式带来的频谱资源稀缺问题,具有广阔的应用前景。信号检测是认知无线电中的关键技术,一直受到学术界的广泛关注。在实际无线环境中,信号在传输过程中会受到多径效应、阴影衰落等因素的影响,使用单个天线接收的采样数据进行信号检测往往无法满足任务要求。为了提高信号检测的可靠性和精确性,采用多天线组阵接收结构是一种有效的措施。本文围绕基于多天线组阵接收结构的信号检测技术开展研究,论文主要工作及创新点如下:1.在噪声功率已知的条件下,给出了一种基于互相关的多天线信号联合检测算法。经典的多天线能量检测算法在进行信号检测时,没有充分利用多天线信号的空间相关性信息,检测性能一般。针对这个问题,该算法基于各路天线接收数据之间的相关值,设计检测统计量,通过该检测统计量与特定虚警概率下的门限作对比,实现对原信号的存在性检测。仿真结果表明,该算法与传统的多天线能量检测方案相比,在低信噪比、观测数据量少和低虚警概率下,拥有更高的检测概率。2.在多天线均匀组阵,噪声功率未知条件下,给出了一种基于等增益合成的多天线信号盲检测算法。噪声功率估计误差使多天线能量检测法检测性能急剧恶化,特征值检测算法利用了多天线信号的空间相关性,却未能充分考虑多天线信号之间时延、相位等的差异性。为此,该算法考虑实际环境中各天线信号参数存在的差异性,将多天线采集的信号利用多天线合成技术进行等增益合成,构建出一种与噪声功率无关的检测统计量。理论分析和仿真结果表明,该算法在噪声功率未知时,检测性能优于多天线能量检测法和特征值检测法。3.在多天线非均匀组阵,噪声功率未知条件下,给出了一种简单的设置固定门限的多天线信号检测算法。该算法的理论依据是多天线信号存在与否时,在进行时延和相位对准的迭代过程中,各路天线数据协方差矩阵的特征值具有不同的特性。仿真结果表明,在噪声功率未知条件下,该算法能够有效解决多个天线接收信噪比不同时的信号检测问题,并且相比多天线能量检测提升了检测性能。4.针对多天线非均匀组阵下,特征值检测算法无法适用的问题,给出一种基于最优合并和特征值检测的多天线信号检测算法(optimally combined eigenvalue detection,OCED)。该算法对各路天线信号进行最优权值合并,基于合并信号自相关矩阵的特征值,构建了新的检测统计量,推导信号检测算法的检测门限,并将该检测门限和检测统计量进行比较,得到检测结果。理论分析和仿真结果表明,该算法充分利用了信号的相关性,采用频域最优权值合成的方式改善了信号质量,进而提升了信号检测性能。(本文来源于《解放军信息工程大学》期刊2017-04-15）
陈紫阳[2]（2017）在《无线衰落环境下的多天线组阵接收关键技术研究》一文中研究指出多天线联合接收在提高通信系统传输可靠性、鲁棒性及灵活性等方面具有突出优势,广泛应用于移动通信、深空探测、遥感勘测等领域。信道衰落是制约无线通信可靠传输和高速传输的主要因素,因此针对衰落信道条件下的多天线联合接收技术研究具有重要的理论分析和工程应用价值。本文围绕无线衰落信道环境下的多天线组阵接收问题,重点针对多天线信号波形合成、基于波形处理的空间分集均衡以及多信号联合处理等关键技术开展研究。论文主要工作及创新点如下:1.针对频率选择性衰落信道下的多天线信号合成问题,本文提出一种基于重构波形参考的两级频域合成算法,在提升接收信噪比的同时,有效补偿信道衰落特性,改善了信号接收质量。首先在第一级合成中设计了基于相位平滑的频域SUMPLE合成算法,实现衰落信道下的信号增强;针对第一级合成处理后信号仍存在谱畸变的问题,设计基于盲均衡输出软符号重构波形参考的二级合成处理,实现对接收信号衰落特性的有效补偿。相比于传统的基于固定参考和准合成参考的多天线信号合成算法仅能实现接收信噪比提升而无法优化信号波形的固有缺陷,该算法在频率选择性衰落信道环境下具有突出的应用优势。仿真结果表明,上述两级频域合成算法能够有效改善频率选择性衰落信道下的多天线合成性能,并实现了对信道衰落特性的有效补偿。2.针对频率选择性衰落信道下的多天线联合接收问题,本文提出一种基于迭代波形处理的盲空间分集均衡算法,算法实现基于“波形合成+均衡+重构波形反馈”的迭代处理结构,可在无需定时同步环节和训练序列的条件下实现信号增强和信道均衡的联合优化。相比于传统的空间分集均衡处理所采用的“符号合并+均衡+符号反馈”结构,该算法利用软符号信息重构参考波形,通过迭代波形合成的方式实现信号增强和信道均衡的联合优化。基于调制星座特性的权值分析表明,在初始误码率水平低于10~(-1)量级时,迭代波形合成权值与信道响应呈正比,等价实现了对未知信道特性的估计。进一步通过对合成增益和深衰落概率的推导表明,等效合成信道谱特性将随分集阶数的增加而趋于平坦,证实了算法对信道的补偿作用。仿真结果表明,在相同均衡器参数设置下,该算法相比于传统的空间分集均衡算法具有更优的误码性能。3.针对平坦衰落信道下频域混迭的多信号联合处理问题,本文设计了一种基于联合参数估计的多信号联合处理算法。该算法在多天线接收模型下,将未知参数分解为多天线接收信号的路径传输时延差和目标信号间的固有相位差两大类。在此基础上,通过基于模值检测的相位差联合估计和基于广义互相关的多路融合时差估计,实现对多天线接收条件下的多信号参数联合估计,最后通过最大似然符号联合解调实现对原始符号信息的恢复。与传统的处理方法相比,该算法在保证信号接收性能的同时,具有更高的计算效率。对参数估计均方误差和误码率的仿真实验表明了算法的可行性与有效性。4.基于通用多核处理器和计算软件设计了通用多天线并行化处理平台,可实现衰落信道下宽带接收系统的一体化处理。基于本文相关研究成果,利用通用多核处理器和计算软件设计并实现了支持不同目标信号、不同组阵规模、不同组阵条件下的通用多天线并行化处理平台。针对不同的信号处理环节,分别给出了通道处理、时频域转换与合成权值估计等关键模块的并行化实现原理,并在模块化的基础上给出了合成系统总体设计方案。搭建了八天线组阵接收系统测试平台,从实时处理性能测试与合成性能测试两方面对系统进行了验证。(本文来源于《解放军信息工程大学》期刊2017-04-15）
于志坚,李海涛,李小梅[3]（2015）在《可扩充深空天线组阵技术研究与试验验证》一文中研究指出远距离高速通信始终是深空探测活动面临的重大挑战,建设大口径天线在技术上已经接近能力极限。天线组阵技术是将多个天线组成阵列,通过时延对齐、相位修正和权值估计将各个天线接收的信号进行合成,达到提高信噪比(SNR)的目的。该技术可以大大提高接收能力,是在射频范围解决深空测控通信问题的重要途径。其中,基于Sumple算法的全频谱合成(FSC)技术在解调前进行信号合成,能在极低SNR条件下实现最佳的系统性能。为了验证该技术的工程应用可行性,在国家高新技术发展计划支持下,突破微弱信号FSC技术,构建4×12m天线组阵试验系统。2010年10月,成功利用嫦娥二号(CE-2)任务开展天线组阵技术验证试验。试验结果表明,构建的4×12m天线组阵系统能够接收并合成CE-2卫星下行信号,合成效率优于90%。(本文来源于《遥测遥控》期刊2015年06期）
刘文俊,郝万宏,谌明,李海涛[4]（2015）在《异地天线组阵站间时延差修正技术研究与验证》一文中研究指出异地天线组阵可综合利用现有的天线设施,充分发挥设施资源的综合效能,对于我国未来深空探测任务的测控通信支持,提高测控通信距离,具有特殊的应用前景。介绍了异地天线组阵特点,并对异地天线组阵中关键的站间时延差修正技术进行研究,利用"嫦娥3号"下行数据开展技术试验验证,不仅获得了喀什、青岛、北京、叁亚四站间的精确时延差结果,完成四站信号的基带合成和符号流合成,而且优化了软件相关器参数;该技术同时应用到欧空局"金星快车"微弱信号的基带合成处理中,为后续深空探测信号合成的工程化应用奠定了良好基础。(本文来源于《深空探测学报》期刊2015年03期）
赵风鸣,高娟,王映东[5]（2015）在《攥牢航天测控的“风筝线”》一文中研究指出深空探测是继卫星应用、载人航天之后航天技术发展的一个重要领域 采用天线组阵技术可以有效解决深空探测中信号路径损失严重等难题 核心提示 “谁掌握了太空，谁就掌握了地球。”目前，深空探测活动已经覆盖了太阳系各种类型的(本文来源于《解放军报》期刊2015-07-30）
赵卫东,冯林高,徐茂格[6]（2015）在《深空天线组阵宽带信号频域合成技术研究》一文中研究指出分析了深空天线组阵中宽带信号合成需求,提出一种宽带信号频域波束形成方法,设计相应的信道化滤波器组,达到了近似完全重建的目的;采用多相FIR(Finite Impulse Response,有限脉冲响应)和FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)结合的方式降低了DFT(Discrete Fourier Transform,离散傅里叶变换)滤波器组的计算量。在此基础上开展了原理样机的研制,并通过数传基带对样机进行闭环BER(Bit Error Rate,比特误码率)测试,根据测试BER数据计算样机本身SNR(Signal Noise Ratio,信噪比)恶化和合成效率。测试结果表明:合成信噪比损失小于0.4dB,验证了设计的正确性和合理性。(本文来源于《飞行器测控学报》期刊2015年03期）
周越[7]（2014）在《无人机测控阵列天线组阵技术研究》一文中研究指出近年来,无人机技术及应用成为世界各国普遍重视的争相发展技术领域,无人机向着系列化系统化的方向发展,中近程无人机由于开发和使用成本较低,同时,由于中近程无人机不需要机场或专用跑道,具有起降条件要求低,起降风险小的特点,成为无人机应用的主力机型。无人机地面控制站是无人机系统必不可少的组成部分,目前无人机地面控制站向着车载、便携、轻型化发展,同时越来越重视一站多机测控体制的研究,因此,作为多机测控的重要信道设备,无人机测控阵列天线组阵技术研究也具有非常重要的意义。目前应用最为广泛的是中小型无人机,其航程在10至50Km左右,而便携式多地面测控设备常采用全向天线,天线增益不高,导致无人机的工作距离难以达到上限。通过提高地面天线增益,可以在不增加机载测控设备功耗的条件小,有效拉远设备作用距离;采用多波束电子波束扫描技术,可以消除地面站天线对伺服机的依赖,减轻设备重量,提高设备的使用的灵活性。在以往无人机测控天线技术的基础上,本文对L波段无人机测控阵列天线组阵技术进行了深入研究,结合工程实际,进行了具体设计方案的论述和天线、多波束网络的设计仿真。本文所作的主要工作有:首先简要介绍了国内外无人机测控相关技术发展和设备情况,并对本文涉及到的一站多机测控阵列天线的技术难度、解决措施进行的描述。其次,对一站多机阵列天线的实现方案进行了描述,制定了轻型化便携无人机测控阵列天线设计方案。详细介绍了微带天线工作原理及其宽带设计的基本方法、无源固定多波束网络的工作原理与宽带设计方法,并对基于相控阵的时分多波束和基于巴特勒矩阵的无源多波束体制进行了系统指标分析,确认了相关部件的技术要求,利用HFSS、Designer电磁仿真工具对天线单元、巴特勒矩阵以及阵列组阵后的方向图进行了仿真,并对仿真结果进行了分析和总结。最后,对完成的部分组件进行了详细的指标测试和深入分析,测试数据表明该设计方案能够满足总体的各项指标要求,体积小、重量轻、性能优异。为以后原理样机的改进和定型提供了重要的技术储备。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-02-01）
徐茂格,柴霖[8]（2014）在《我国深空天线组阵技术现状与发展思考》一文中研究指出深空天线组阵是深空测控通信重要的发展方向,近年来国内相关科研院所开展了大量的理论算法研究,相关单位也开展了样机研制以及多次对星演示验证试验。首先,系统地给出了天线组阵的基本概念与内涵,并与射电天文组阵和传统相控阵开展了对比分析;其次,总结归纳了国内现阶段研究成果,包括合成算法研究情况与典型试验验证情况;最后,结合国外最新发展情况,给出了后续大规模可扩展宽带组阵研究方向的发展建议。(本文来源于《电讯技术》期刊2014年01期）
白岩夫[9]（2013）在《高速率深空通信中天线组阵关键技术的研究》一文中研究指出近年来，随着人类对电磁波传播理论的深入研究，以及对深空探测活动的不断探索，天线组阵技术由于其低成本、高性能、高可靠性以及高灵活度等诸多优点，受到了中外学者的广泛关注，在高速率深空通信中具有良好的应用前景。本文在对国内外天线组阵研究现状进行总结后，分析了在高速率深空通信中实现天线组阵的关键难点；针对其通信频带内的相位特性，研究了子频带分割与接收信号重建技术；并在进一步完善了经典相关算法理论体系后，提出了新的高性能自适应相关算法；最终设计出了适用于高速率深空通信的天线组阵仿真系统；另一方面，针对可用于天线组阵原理样机的功分器与阻抗变换器进行了深入研究。本文所取得的主要研究成果为如下：1.在高速率深空通信中实现天线组阵的关键难点。经过系统的分析、推导与研究，得出了本课题中所需解决的关键问题与技术难点主要包括：在极低接收信噪比条件下快速、准确的获得各接收信号间的相位关系；消除在通信频带内上述相位值分布的2π模糊现象，及其引起的时延计算值错误；降低由时延校正残余量带来的频带内相位滑动现象，及其导致的信号间相关性下降。2.子频带分割与接收信号重建技术在天线组阵中的应用。针对天线组阵中高速率宽带信号合成面临的2π模糊和相位滑动现象，论述了子频带分割技术在天线组阵中的应用原理，通过理论分析与推导得出了不同条件下满足信号合成要求所需的子频带数目，并提出了相应子频带分割方法所能实现的时延差校正范围。然后，将多相滤波器组信道器应用于对接收信号的分割与重建中，设计了可重建的512路信道分解器与合成器，实现了对连续频谱信号进行有效的频带分割与重建，并通过仿真实验对比了不同子频带数目下对于QPSK调制信号的重建误差以及对子频带相位信息完成解卷绕后系统的时延差校正能力。3.经典相关算法理论体系的完善。首先，推导出了Matrix-Free算法的合成性能估算公式，并与文献中SUMPLE算法的合成性能估算公式做对比，得出Matrix-Free算法在相同条件下的合成损失低于SUMPLE算法。然后，通过引入天线阵接收信号的协方差矩阵，推导出了SUMPLE算法收敛速率的依赖关系，得出在相同条件下SUMPLE算法比Matrix-Free算法拥有更快的收敛速度。4.高性能相关算法的研究。首先，通过分析Matrix-Free算法和SUMPLE算法在运行过程中权值更新量方差的特性，找到了其随迭代计算过程运行的变化趋势，并给出了两种算法的权值更新量方差的估计方法。然后，通过引入Sigmoid函数，以权值更新量方差作为引导参数，提出了一种高性能的自适应相关算法。在不增加运算空间复杂度的情况下，SVS-MF算法具有与Matrix-Free算法接近的合成效率以及与SUMPLE算法接近的收敛速度，从而具有最优的综合性能。5.参数化天线组阵技术仿真系统的研究。提出了适用于高速率深空通信中天线组阵技术的信号合成方案，并基于SVS-MF相关算法以及子频带分割与重建技术设计了参数灵活可调的天线组阵仿真系统。在进行了大量仿真试验后得出，通过设置适当的相关平均间隔，仿真系统可以针对不同的组阵形式在极低的接收信噪比下实现较高的合成性能，并实时评估合成损失。6.可用于天线组阵技术演示验证系统的微波器件设计。针对天线组阵演示验证系统，对其中的关键器件多频带功分器以及阻抗变换器进行了深入的研究。首先，提出了一种紧凑型双频双路功率分配器设计方法，并对实物模型进行了性能评估。另一方面，提出了一种四频带阻抗变换理论以及闭合的设计公式，其可以在叁个不相关频率以及一个受约束频率上实现完美的实阻抗变换。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-11-01）
高超垒,宋振宇,战勇杰[10]（2013）在《空间通信远距离非均匀天线组阵技术研究》一文中研究指出介绍了用于深空通信的天线组阵技术中常用的SIMPLE和SUMPLE信号合成算法。根据远距离天线组阵的特点,采用符号流合成(SSC)方法对信号进行合成,用快速傅里叶变换(FFT)实现信号互相关来自适应地消除时差,用最小均方(LMS)误差算法实现最大比合成(MRC)。仿真结果表明:可实现300Mbit/s数据速率的信号接收,信号合成增益相对于理论增益损失在0.3dB以内,系统在信噪比(SNR)为-3dB的条件下仍能正常工作。文章采用的方法,可用于远距离非均匀天线组阵,也可用于具有较高数据传输速率的航天器通信。(本文来源于《航天器工程》期刊2013年05期）
天线组阵技术论文开题报告
（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：
多天线联合接收在提高通信系统传输可靠性、鲁棒性及灵活性等方面具有突出优势,广泛应用于移动通信、深空探测、遥感勘测等领域。信道衰落是制约无线通信可靠传输和高速传输的主要因素,因此针对衰落信道条件下的多天线联合接收技术研究具有重要的理论分析和工程应用价值。本文围绕无线衰落信道环境下的多天线组阵接收问题,重点针对多天线信号波形合成、基于波形处理的空间分集均衡以及多信号联合处理等关键技术开展研究。论文主要工作及创新点如下:1.针对频率选择性衰落信道下的多天线信号合成问题,本文提出一种基于重构波形参考的两级频域合成算法,在提升接收信噪比的同时,有效补偿信道衰落特性,改善了信号接收质量。首先在第一级合成中设计了基于相位平滑的频域SUMPLE合成算法,实现衰落信道下的信号增强;针对第一级合成处理后信号仍存在谱畸变的问题,设计基于盲均衡输出软符号重构波形参考的二级合成处理,实现对接收信号衰落特性的有效补偿。相比于传统的基于固定参考和准合成参考的多天线信号合成算法仅能实现接收信噪比提升而无法优化信号波形的固有缺陷,该算法在频率选择性衰落信道环境下具有突出的应用优势。仿真结果表明,上述两级频域合成算法能够有效改善频率选择性衰落信道下的多天线合成性能,并实现了对信道衰落特性的有效补偿。2.针对频率选择性衰落信道下的多天线联合接收问题,本文提出一种基于迭代波形处理的盲空间分集均衡算法,算法实现基于“波形合成+均衡+重构波形反馈”的迭代处理结构,可在无需定时同步环节和训练序列的条件下实现信号增强和信道均衡的联合优化。相比于传统的空间分集均衡处理所采用的“符号合并+均衡+符号反馈”结构,该算法利用软符号信息重构参考波形,通过迭代波形合成的方式实现信号增强和信道均衡的联合优化。基于调制星座特性的权值分析表明,在初始误码率水平低于10~(-1)量级时,迭代波形合成权值与信道响应呈正比,等价实现了对未知信道特性的估计。进一步通过对合成增益和深衰落概率的推导表明,等效合成信道谱特性将随分集阶数的增加而趋于平坦,证实了算法对信道的补偿作用。仿真结果表明,在相同均衡器参数设置下,该算法相比于传统的空间分集均衡算法具有更优的误码性能。3.针对平坦衰落信道下频域混迭的多信号联合处理问题,本文设计了一种基于联合参数估计的多信号联合处理算法。该算法在多天线接收模型下,将未知参数分解为多天线接收信号的路径传输时延差和目标信号间的固有相位差两大类。在此基础上,通过基于模值检测的相位差联合估计和基于广义互相关的多路融合时差估计,实现对多天线接收条件下的多信号参数联合估计,最后通过最大似然符号联合解调实现对原始符号信息的恢复。与传统的处理方法相比,该算法在保证信号接收性能的同时,具有更高的计算效率。对参数估计均方误差和误码率的仿真实验表明了算法的可行性与有效性。4.基于通用多核处理器和计算软件设计了通用多天线并行化处理平台,可实现衰落信道下宽带接收系统的一体化处理。基于本文相关研究成果,利用通用多核处理器和计算软件设计并实现了支持不同目标信号、不同组阵规模、不同组阵条件下的通用多天线并行化处理平台。针对不同的信号处理环节,分别给出了通道处理、时频域转换与合成权值估计等关键模块的并行化实现原理,并在模块化的基础上给出了合成系统总体设计方案。搭建了八天线组阵接收系统测试平台,从实时处理性能测试与合成性能测试两方面对系统进行了验证。
（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。
天线组阵技术论文参考文献
[1].万英杰.基于多天线组阵接收结构的信号检测技术研究[D].解放军信息工程大学.2017
[2].陈紫阳.无线衰落环境下的多天线组阵接收关键技术研究[D].解放军信息工程大学.2017
[3].于志坚,李海涛,李小梅.可扩充深空天线组阵技术研究与试验验证[J].遥测遥控.2015
[4].刘文俊,郝万宏,谌明,李海涛.异地天线组阵站间时延差修正技术研究与验证[J].深空探测学报.2015
[5].赵风鸣,高娟,王映东.攥牢航天测控的“风筝线”[N].解放军报.2015
[6].赵卫东,冯林高,徐茂格.深空天线组阵宽带信号频域合成技术研究[J].飞行器测控学报.2015
[7].周越.无人机测控阵列天线组阵技术研究[D].电子科技大学.2014
[8].徐茂格,柴霖.我国深空天线组阵技术现状与发展思考[J].电讯技术.2014
[9].白岩夫.高速率深空通信中天线组阵关键技术的研究[D].西安电子科技大学.2013
[10].高超垒,宋振宇,战勇杰.空间通信远距离非均匀天线组阵技术研究[J].航天器工程.2013