一、陣列信號處理簡介

1、陣列信號處理的研究內容：檢測、估計、濾波、成像等。

2、陣列信號處理的研究對象：空間傳播波攜帶信號（空域濾波）

3、陣列信號處理方法：統計與自適應信號處理技術(如譜估計、最優與自適應、濾波）

4、陣列信號處理的目的：①濾波：增強信噪比從而檢測出目標；②獲取信號特征：信號源數目；③傳輸方向(定位）及波形；④分辨多個信號源

二、定義：傳感器（天線）——能感應空間傳播信號（電磁波）并且能以某種形式傳輸的功能裝置

傳感器（天線）陣列（sensors array)——由一組傳感器分布于空間不同的位置構成

由于空間傳播波攜帶信號是空間位置和時間的四維函數，所以：

?三、波束形成的基本概念

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2、波束形成（空域濾波）?

波束形成(空域濾波)技術與時間濾波相類似，

也是對采樣數據作加權求和，輸出為：

目的是：增強特定方向信號的功率。?

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?對于X(t)實際上是空域采樣信號，波束形成實現了對方向角θ的選擇，即實現空域濾波。

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?天線陣元個數越多，主瓣越窄，頻率分辨率越高

四、自適應波束形成技術

1、普通波束形成的優缺點

優點：是一個匹配濾波器，在主瓣方向信號相干積累，實現簡單，在白噪聲背景下它是最優的，在色噪聲背景下，維納濾波是最優的。

缺點：

1)波束寬度限制了方向角的分辨。

2)存在旁瓣，強干擾信號可以從旁瓣進入。

3)加窗處理可以降低旁瓣，但同時也會展寬主瓣。

總之，普通波束形成依賴于陣列幾何結構和波達方向角，而與信號環境無關，且固定不變，抑制干擾能力差。

2、自適應波束形成

3、最優波束形成

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?4、三個最優準則的比較

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五、SMI(采樣協方差矩陣求逆)算法?

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同樣可以采用對角加載技術來加速收斂速度。在用理論相關矩陣計算時，只有p個大特征值和特征矢量參與計算，而N-p個小特征值和特征矢量對沒有貢獻，但是用計算時，所有特征值和特征矢量都參與計算。通過對角加載可以減弱N-p個小特征值及其特征矢量對計算的貢獻。

在對角加載情況下，可得當M>N時，性能損失不超過3dB。

參考視頻：

https://www.bilibili.com/video/BV1wS4y1D7ng/?p=13&spm_id_from=pageDriver&vd_source=77c874a500ef21df351103560dada737

總結

以上是生活随笔為你收集整理的现代信号处理——阵列信号处理（空域滤波原理及其算法）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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