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天线组阵中基于sumple算法的故障天线分析

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宇航学报 2011年第11期32卷 2445-2450页

作者：沈彩耀胡赟鹏于宏毅信息工程大学信息工程学院郑州450002

在大规模天线组阵中,故障天线所引入的噪声会增加阵列的合成输出损失,而在低信噪比下难以用信号检测算法判断组阵天线是否存在故障。针对该问题,在分析故障天线对信号合成影响的基础上,本文提出一种基于sumple算法的权值幅度修正方法实... 详细信息

在大规模天线组阵中,故障天线所引入的噪声会增加阵列的合成输出损失,而在低信噪比下难以用信号检测算法判断组阵天线是否存在故障。针对该问题,在分析故障天线对信号合成影响的基础上,本文提出一种基于sumple算法的权值幅度修正方法实现天线增益分析,并分析了修正因子对降低故障天线影响的有效性。理论分析与仿真结果表明,权值幅度修正算法能明显降低故障天线的权值幅度,减少了合成增益损失,有利于在大规模天线组阵中故障天线的检测,具有重要的工程应用价值。

关键词：天线组阵 sumple算法合成权值故障天线

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一种改进sumple算法的研究与分析

计算机测量与控制 2013年第6期21卷 1565-1567,1570页

作者：卢满宏李小梅周三文黄建国西北工业大学西安710072 北京遥测技术研究所北京100076

天线组阵信号合成的核心就是利用相关算法确定信号延迟、相位偏移以及加权值,使得合成信号的信噪比(SNR)最大,sumple算法是其中性能较优异的算法之一,文章提出了一种改进的sumple算法,分析了性能,并且进行了相应的仿真分析;理论分析与... 详细信息

天线组阵信号合成的核心就是利用相关算法确定信号延迟、相位偏移以及加权值,使得合成信号的信噪比(SNR)最大,sumple算法是其中性能较优异的算法之一,文章提出了一种改进的sumple算法,分析了性能,并且进行了相应的仿真分析;理论分析与仿真结果均表明,改进的sumple算法在不增加任何资源的情况下,提高了合成效率,且解决了sumple算法中的相位漂移问题,具有很好的工程意义。

关键词：天线组阵 Simple算法 sumple算法改进sumple算法

基于sumple算法的多天线信号检测与合成技术研究

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基于SUMPLE算法的多天线信号检测与合成技术研究

作者：薛啸解放军信息工程大学

学位级别：硕士

多天线信号合成技术最初应用于深空探测中,现在已成为通信领域重要的处理技术,它是通过多幅天线组阵对同一信号进行接收,并在接收端采用参数估计与补偿等信号处理手段之后,对其进行加权合成以提升信号信噪比,等效于增大天线的口径。因此... 详细信息

多天线信号合成技术最初应用于深空探测中,现在已成为通信领域重要的处理技术,它是通过多幅天线组阵对同一信号进行接收,并在接收端采用参数估计与补偿等信号处理手段之后,对其进行加权合成以提升信号信噪比,等效于增大天线的口径。因此,多天线合成技术成为低信噪比下信号的有效处理方法。在接收端对各支路信号进行合成前,为了保证合成性能,一般需要对信号进行存在性检测。目前常用的检测方法是对各路信号分别进行信号检测,最后联合进行判决,但这一方法的检测性能较差、系统鲁棒性较低以及灵活性很差,因此,多天线联合信号检测方案也成为该领域的研究热点。本文主要对多天线信号合成的关键技术进行理论学习,重点针对sumple算法进行了研究,从存在参数估计误差下多天线合成、多天线信号联合检测以及非均匀组阵下的合成问题出发,开展理论研究与仿真工作。总结主要工作和创新点如下:1.针对非均匀天线组阵中多天线的合成问题,以两路时差估计误差为例进行研究,并对sumple算法在均匀组阵与非均匀组阵下的合成权值特性进行了分析和研究。首先以两路时差估计误差为例进行分析,研究了在合成增益为0dB的情况下,合成参数估计误差的范围,以及对应的两路信号信噪比差。接着在sumple算法基础上,对接收信号信噪比较高与较低时均匀组阵下权值分布规律进行了研究,并针对非均匀组阵的合成性能设计了仿真实验进行了验证,为后面工作奠定了基础。2.针对多天线信号的检测问题,在研究了多天线架构与sumple合成算法基础上,给出了一种基于sumple算法权值收敛性与信号相关性的联合检测算法。在深入研究了sumple算法合成过程中的权值收敛的特性的基础上,并结合多天线信号之间所具有的相关性,提出了适用于多天线信号的联合检测算法。相对于传统检测方法,本论文提出的算法充分利用了多天线组阵具有相同发送信号这一特性,在接收端表现为强的相关性。仿真结果表明联合检测算法具有更好的检测性能,并且与合成算法紧密结合,实用性强。另外该算法在低信噪比下仍然具有优良的检测性能,因此更好的适用于低信噪比下多天线信号的检测。3.针对非均匀组阵下sumple算法合成权值的优化问题,给出了一种基于sumple算法的合成权值自适应修正方法。在深入研究sumple算法合成性能的前提下,分析了固定权值收敛合成算法,利用了sumple算法合成权值与信号信噪比存在的关系,提出了基于权值幅度自适应修正的sumple合成算法。自适应权值幅度修正算法能有效降低信噪比较低天线信号的权值幅度,使其在合成中的所占比值减小,同时,提高信噪比高的天线信号所占权重。因此,该算法能够达到抑制质量较差信号的影响减少了合成增益损失,提升信号合成质量。

关键词：多天线组阵 sumple算法信号相关性非均匀组阵克拉美罗界

应用于深空阵列信号处理的可变步长sumple算法研究

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飞行器测控学报 2008年第6期27卷 27-31页

作者：党宏杰史学书袁嗣杰杨潇装备指挥技术学院北京101416 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

通过对NASA现用的sumple算法进行分析，得出了权值递归的规律，然后借鉴自适应变步长LMS算法的原理对其进行了改进，并用Matlab7．0对原算法和改进后算法进行了仿真与比对。经过仿真分析得出：在同等条件下，改进的sumple算法比原Sumpl... 详细信息

通过对NASA现用的sumple算法进行分析，得出了权值递归的规律，然后借鉴自适应变步长LMS算法的原理对其进行了改进，并用Matlab7．0对原算法和改进后算法进行了仿真与比对。经过仿真分析得出：在同等条件下，改进的sumple算法比原sumple算法收敛更快，且抗噪声能力更强。

关键词：天线组阵 sumple算法可变步长

相关噪声条件下sumple算法权值估计方法

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无线电工程 2012年第12期42卷 58-60,64页

作者：陈少卿刘友永中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

天线组阵技术是提高深空探测微弱信号信噪比的有效方法。随着大规模天线组阵中单个天线接收信号信噪比的降低,来自背景天体的相关噪声的影响不容忽视。针对相关噪声对天线组阵sumple算法权值估计的影响进行了分析,给出了一种基于频域的... 详细信息

天线组阵技术是提高深空探测微弱信号信噪比的有效方法。随着大规模天线组阵中单个天线接收信号信噪比的降低,来自背景天体的相关噪声的影响不容忽视。针对相关噪声对天线组阵sumple算法权值估计的影响进行了分析,给出了一种基于频域的抑制相关噪声影响的处理方法。计算机仿真结果表明:在相关噪声背景下,该方法能有效地提高sumple算法权值相位的估计精度,抑制相关噪声的干扰。

关键词：深空通信天线组阵相关噪声 sumple算法

天线组阵中sumple算法的合成相位漂移补偿

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飞行器测控学报 2011年第6期30卷 42-45页

作者：沈彩耀于宏毅信息工程大学信息工程学院

针对sumple算法在低信噪比时存在的相位漂移问题,在分析权值估计误差引起的合成信号相位漂移现象的基础上,提出一种以固定时刻合成权值作为参考的补偿算法。该算法以收敛后某个固定时刻的合成权值作为参考,其他时刻的相位补偿值通过与... 详细信息

针对sumple算法在低信噪比时存在的相位漂移问题,在分析权值估计误差引起的合成信号相位漂移现象的基础上,提出一种以固定时刻合成权值作为参考的补偿算法。该算法以收敛后某个固定时刻的合成权值作为参考,其他时刻的相位补偿值通过与该参考权值进行相关计算得到。从理论上分析了该算法的可行性,并进行仿真验证。理论分析与仿真结果表明,所给出的相位补偿方法能有效地消除合成信号的相位漂移现象,补偿后的合成信号相位中心稳定。

关键词：深空网天线组阵 sumple算法相位漂移补偿

大规模天线组阵sumple合成算法分级实现方法

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无线电工程 2015年第6期45卷 49-54页

作者：夏双志申建平赵忠萍中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 西安卫星测控中心陕西西安710043

对于大规模天线组阵系统,为了便于sumple合成算法的硬件实现,提出了大规模天线组阵sumple合成算法分级实现方法。提出的分级实现方法将所有天线分为若干天线组,各天线组计算组内信号权值并对组内信号进行合成,之后各天线组将合成的信号... 详细信息

对于大规模天线组阵系统,为了便于sumple合成算法的硬件实现,提出了大规模天线组阵sumple合成算法分级实现方法。提出的分级实现方法将所有天线分为若干天线组,各天线组计算组内信号权值并对组内信号进行合成,之后各天线组将合成的信号传输至下一级继续进行合成处理。计算机仿真实验表明,提出的分级实现方法极大地降低了需要同时传输至信号合成器的信号路数,极大地降低了单个信号处理设备的计算复杂度,便于大规模天线组阵sumple合成算法的硬件实现。

关键词：天线组阵信号合成 sumple算法分级实现

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一种基于信号合成的无线电干涉测量方法

中国空间科学技术 2019年第4期39卷 54-61页

作者：路伟涛谢剑锋陈略任天鹏韩松涛王美北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术国家级重点实验室北京100094

针对后续深空探测任务更高测量精度需求,文章提出了一种基于信号合成的无线电干涉测量方案,并对方案性能进行了理论分析;结合目前主流信号合成算法,提出了一种基于相位补偿的sumple算法,该算法不仅合成效率高,且合成信号与参考信号具有... 详细信息

针对后续深空探测任务更高测量精度需求,文章提出了一种基于信号合成的无线电干涉测量方案,并对方案性能进行了理论分析;结合目前主流信号合成算法,提出了一种基于相位补偿的sumple算法,该算法不仅合成效率高,且合成信号与参考信号具有相同的相位特性,这是天线组阵技术应用于无线电干涉测量的前提;利用相控阵天线试验数据和DOR信号仿真数据对合成方案和合成算法进行了验证,结果表明信号合成处理可以提高无线电干涉测量时延估计精度,这在深空探测任务中具有重要意义。

关键词：无线电干涉测量信号合成 sumple算法相位特性时延估计相位补偿深空探测

无线衰落环境下基于相位平滑的多天线频域sumple合成实现结构

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信息工程大学学报 2018年第2期19卷 153-157,161页

作者：陈紫阳胡赟鹏沈彩耀沈智翔信息工程大学河南郑州450001

为应对无线衰落传输环境中非合作接收场景存在信道先验信息缺失问题,将sumple合成算法应用于多天线盲接收系统,设计基于相位平滑的改进频域sumple合成接收结构。通过滑动窗设计实现对频域数据的重叠划分,利用相邻频点的相位约束保证合... 详细信息

为应对无线衰落传输环境中非合作接收场景存在信道先验信息缺失问题,将sumple合成算法应用于多天线盲接收系统,设计基于相位平滑的改进频域sumple合成接收结构。通过滑动窗设计实现对频域数据的重叠划分,利用相邻频点的相位约束保证合成信号的相位连续性,克服经典sumple算法相位漂移现象带来的性能损失。与现有的频域分量最大比合并算法(FMRC)相比,改进的频域sumple算法以合成信号为参考,在提升合成信号信噪比的同时优化了信号的相位谱,降低了后端均衡器的设计复杂度。理论分析和仿真结果验证了上述接收结构的可行性和有效性。

关键词：衰落信道多天线信号合成 sumple算法