李枝宏臺灣大學：電信工程學研究所鍾國暐Jung, Guo-WeiGuo-WeiJung2007-11-272018-07-052007-11-272018-07-052007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/58845透過調整權重，可適性天線陣列能夠同時接收特定方向的信號並消除其他方向的干擾信號及雜訊。然而，當天線陣列遭受非理想效應的影響時，效能將大打折扣。在本論文中我將討論兩種非理想效應：天線元件位置擾動以及交互耦合現象，在寬頻一維天線陣列及寬頻圓形天線陣列以及廣義旁瓣濾波器架構的寬頻圓形天線陣列架構下所造成的影響，並提出有效的解決方法。 本論文使用改良式寬頻雜訊子空間投影法來修正非理想效應的問題，此方法透過特徵分解寬頻信號的頻譜密度矩陣(Spectral Density Matrix)，再以限制目標函數梯度法疊代修正天線陣列的指引向量。為了評估效能，本論文以實驗模擬，比較改良式寬頻雜訊子空間投影法和對角線負載法以及最佳對角線負載法的效能。By adjusting weights, adaptive antenna array can suppress interference and noise while receiving a signal from a specific angle. However, the performance of antenna array may be highly degraded if there are uncertainties in array. In this thesis, we consider some uncertainties including array element position perturbations and mutual coupling effects. We focus on correcting these effects when using broadband uniform linear array, broadband uniform circular array, and GSC. In this thesis, we use broadband noise-subspace projection method to correct the problem caused by the uncertainties. In this method, we use the eigen-decomposition of spectral density matrix and a gradient method to update the steering vector of antenna array iteratively. According to the simulation results, our method performs better than Diagonal Loading and Optimum Diagonal Loading.致 謝……………………………………………………………………………..........I 摘 要……………………………………………………………………………...... III Abstract…………………………………………………………………………….........V 目 錄…………………………………………………………………………….......VI 第一章 緒論…………………………………………………………………………...1 第二章 寬頻天線陣列信號處理之數學架構及基本概念…………………………...3 2.1 寬頻一維天線陣列…………………………………………………………..3 2.1.1 寬頻信號模型………………………………………………………...3 2.1.2 寬頻一維天線陣列基本架構………………………………………...4 2.2 寬頻圓形天線陣列…………………………………………………………..6 2.2.1 寬頻圓形天線陣列基本架構………………………………………...6 2.3 寬頻天線陣列接收信號自相關矩陣………………………………………..7 2.4 可適性波束成型技術…………………………………………………….….8 2.5 頻譜密度矩陣(Spectral Density Matrix)…………………………………...10 第三章 解決寬頻一維天線陣列元件位置擾動誤差及交互耦合現象之強健式波 束成型技術………………………………………………………………….15 3.1 簡介………………………………………………………………………….15 3.1.1 元件位置擾動……………………………………………………….16 3.1.2 交互耦合現象……………………………………………………….17 3.2 改良式雜訊子空間投影法…………………………………………………18 3.3 收斂性證明…………………………………………………………………21 3.4 對角線負載(Diagonal Loading)…………………………………………….23 3.5 模擬結果與比較……………………………………………………………25 3.6 結論…………………………………………………………………………60 第四章 解決寬頻圓形天線陣列元件位置擾動誤差及交互耦合現象之強健式波 束成型技術………………………………………………………………….61 4.1 簡介…………………………………………………………………………61 4.2 改良式雜訊子空間投影法…………………………………………………65 4.3 對角線負載(Diagonal Loading)…………………………………………….67 4.4 最佳對角線負載(Optimum Diagonal Loading)…………………………....68 4.5 模擬結果與比較……………………………………………………………70 4.6 結論……………………………………………………………………......108 第五章 具修正圓形天線陣列元件位置擾動誤差及交互耦合現象之寬頻廣義旁 瓣消除器…………………………………………………………………...108 5.1 寬頻廣義旁瓣消除器……………………………………………………..109 5.2 改良式雜訊子空間投影法………………………………………………..112 5.3 對角線負載(Diagonal Loading)………………………………………......115 5.4 模擬結果與比較…………………………………………………………..117 5.5 結論………………………………………………………………………..151 第六章 總結及未來方向…………………………………………………………...152 參考文獻……………………………………………………………………………...15331750365 bytesapplication/pdfen-US寬頻陣列波束成型BoradbandArrayBeamformingthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/58845/1/ntu-96-R94942114-1.pdf