李枝宏臺灣大學：電信工程學研究所陳治宇Chen, Chih-YuChih-YuChen2007-11-272018-07-052007-11-272018-07-052005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/58637在陣列信號處理中，有關於Narrowband的信號的理論已經非常完整，對於各種非理想狀況會產生的效應也都能經由適當的Robust演算法將非理想效應修正到一個可以接受的程度。本論文嘗試用以往在Narrowband的陣列信號處理的技術來用在Broadband的陣列信號處理中，使用的信號是寬頻，使用的天線陣列也是用tap-delay-line的方式來產生想要的頻率響應。 在本文中探討兩種非理想效應:角度誤判、同調信號干擾。並且嘗試去利用以往在Narrowband的Robust演算法延展到Broadband的架構上，並且模擬他的performance。 對於角度誤判，我延續了之前學長的研究用限制目標函數梯度法配合雜訊子空間投影法(Cheng)方法來修正。在這裡會有尋找信號子空間的問題，以往利用Eigen-value Decomposition(EVD)來尋找信號子空間的方法將會因為寬頻的信號以及tap-delay-line的架構而產生問題，而我們自己找一套方法來取代之前的作法。 對於同調信號干擾的問題，我延續了在Narrowband裡的二級天線陣列的研究，將它變成Broadband的架構，並且拿它與Spatial Smoothing做個比較。The theory about narrowband array signal processing is almost complete and saturated. There exist lots of robust algorithms for each non-ideal condition to improve the array performance. In my thesis I try to extend the robust algorithm used in narrowband signal and narrowband beamformer to broadband beamformer dealing with broadband signals. And in the broadband beamformer structure I use the tap-delay-line after each array element to yield desired frequency response. I discuss two non-ideal situations: angle mismatch and coherent interference. Then under the criterions used in narrowband case before, I extend the robust algorithm to broadband case and simulate their performance. For angle mismatch, I extend the Cheng’s method to broadband case. However finding the signal subspace is not easy like narrowband case because the broad frequency band and the tap-delay-line structure. So I develop a method to construct the signal subspace. For coherent interference I extend the two stage array structure in narrowband case to broadband case, and compare its performance with spatial smoothing.致 謝--I 摘 要--III Abstract--V 目 錄--VI 第一章 緒論--1 1.1 研究背景--1 1.2 研究動機--1 1.3 研究目的--2 1.4 論文之主要貢獻--3 1.5 論文架構--3 第二章 寬頻陣列信號處理之數學架構與基本概念--5 2.1 寬頻天線陣列基本架構--5 2.2 寬頻信號模型--9 2.3 接收信號自相關矩陣--9 2.4 信號子空間--12 2.4.1 AIC & MDL--12 2.4.2 建構信號子空間--14 第三章 一維寬頻陣列波束成型技術--22 3.1 線性限制最小輸出功率(Linearly Constrained Minimum Variance, LCMV)波束成型器--22 3.2 特徵空間為基礎之干擾消除器(Eigenspace-Based Interference Canceller)--23 3.2.1 最佳權重演算法--23 3.2.2 阻隔矩陣(Blocking Matrix)--25 3.3 可適性波束成型器(Adaptive Beamformer)--26 3.3.1 Sample Matrix Inversion(SMI)--27 3.3.2 Least Mean Square(LMS)--27 3.4 模擬結果及結果--28 第四章 二級寬頻陣列波束成型技術--37 4.1 同調環境--37 4.2 信號抵消現象--37 4.3 空間平均法(Spatial Smoothing)--39 4.4 寬頻二級陣列--41 4.4.1 複雜度分析--46 4.5 ESB干擾消除器在同調環境裡的效能--50 4.6 二級寬頻陣列結合空間平均法--50 4.7 模擬結果及結論--51 第五章 具方位誤判修正之強健式波束成型技術--74 5.1 方位誤判簡介--74 5.2 應用於窄頻ESB干擾消除器之強健式演算法--76 5.2.1 雜訊子空間投影法--76 5.2.2 應用於ESB干擾消除器--79 5.2.3 Initial method--80 5.3 應用於寬頻LCMV波束成型器之強健式演算法--81 5.3.1 雜訊子空間投影法--81 5.3.2 Initial method--85 5.4 模擬結果與結論--86 第六章 總結及未來方向--110 參考文獻--11120960084 bytesapplication/pdfen-US強健式寬頻陣列多重波束成型Robust Broadband Array BeamformingMultiple-Beam Constraintsthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/58637/1/ntu-94-R92942104-1.pdf