迭代变权最小二乘宽带波束赋形技术

"本文介绍了一种基于迭代变权最小二乘的宽带波束赋形方法，旨在解决传统加权最小二乘宽带波束形成中主瓣增益损失大和旁瓣电平过高的问题。通过设计加权函数和参考波束的同步优化，以及对最小旁瓣电平的调整，该方法能够降低主瓣增益损失，改善频率不变特性，减少宽带波束的最高旁瓣电平。仿真结果验证了方法的有效性。" 在信号处理和无线通信领域，波束赋形是一种关键的技术，用于优化天线阵列的辐射模式，以提高信号传输的质量和效率。传统的加权最小二乘（WLS）方法在宽带波束形成中面临挑战，因为它们可能会导致主瓣增益损失和较高的旁瓣电平，这些副作用会降低信号的定向性和抗干扰能力。 陈明建和罗景青提出的这种方法基于迭代变权最小二乘，其核心在于动态调整加权函数值。首先，他们通过合理设计加权函数，使得主瓣区域和旁瓣区域的权重可以随着迭代过程进行优化，从而降低主瓣增益损失。同时，通过参考波束图案的同步迭代优化，进一步改进了波束形状。 接下来，该方法对波束的最小旁瓣电平进行精细调整，不断更新加权值，这有助于生成具有低旁瓣的宽带近似频率不变波束形成器。频率不变特性是宽带波束形成的一个重要指标，它意味着在不同频率下，波束的形状保持一致，这对于宽频带通信系统尤其重要，因为它可以确保在整个频带内保持良好的信号传输性能。 通过与常规WLS方法的对比，该迭代变权最小二乘方法能有效地减少主瓣增益损失，显著降低最高旁瓣电平，提高波束质量。仿真结果证明了这种方法的有效性，它为宽带波束形成提供了一种新的优化策略，对于提升通信系统的性能和可靠性具有实际应用价值。 这篇研究论文提出了一种创新的迭代变权最小二乘宽带波束赋形技术，解决了传统方法中的主要问题，为宽带通信和雷达系统的设计提供了更优的解决方案。其理论与实践意义在于改进了信号处理的效率和抗干扰能力，对于未来无线通信和空间探测等领域的技术发展具有重要的推动作用。