宽带信号的空时处理波束形成算法：增强干扰抑制

"基于空时处理的稳健自适应波束形成算法" 本文主要探讨了一种针对宽带信号的自适应波束形成技术，旨在提高算法在对抗干扰环境中的稳健性。作者任超、吴嗣亮、王菊和李加琪来自北京理工大学信息科学技术学院电子工程系，他们在2009年6月的《电子与信息学报》第31卷第6期中发表了这篇论文。文章提出了一种基于空时处理的宽零陷波束形成算法，该算法能够有效地拓宽干扰方向上的零陷，从而增强对宽带干扰的抑制能力。 在自适应天线阵列系统中，波束形成是关键的技术之一，其目的是通过调整各个天线单元的权重来控制辐射能量的方向，以便于接收特定方向的目标信号或抑制干扰信号。在实际应用中，尤其是在存在多个干扰源的复杂电磁环境下，需要算法具有高度的稳健性，即在干扰方向上形成宽广的零陷，以最大程度地削弱干扰影响。 论文从宽带信号模型出发，分析了扰动干扰方向上的空时二维导向矢量。传统的自适应波束形成算法可能在面对宽带干扰时表现不佳，因为它们通常假设窄带信号模型，无法充分考虑宽带信号的特性。而该文提出的算法则修正了训练期间计算的宽带干扰协方差矩阵，以更准确地反映干扰信号的频谱特性。 通过这一修正，算法可以更好地估计干扰的空时特征，从而在设计波束形成器的权值时，能够在干扰方向上产生更宽的零陷。这种方法的一个显著优点是，即使在干扰功率变化或者干扰源位置不确定的情况下，也能保持较好的抑制效果，增强了算法的适应性和鲁棒性。 此外，论文还讨论了如何利用空时处理结构来实现这一目标，这种结构允许同时处理多个时间样本和空间维度的数据，从而在时间和空间两个维度上进行干扰抑制。通过空时处理，不仅可以提升波束形成器的性能，还能减小对信噪比(SNR)的依赖，使得系统在低SNR环境下也能有效工作。 "基于空时处理的稳健自适应波束形成算法"是一种创新的宽带信号处理方法，它通过对干扰方向的空时二维导向矢量进行分析，提高了波束形成器在复杂环境下的干扰抑制能力和稳健性，对于现代通信和雷达系统的设计具有重要的理论和实践意义。