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基于自適應(yīng)LMS算法的超寬帶無線電引信濾波技術(shù)研究

發(fā)布時間:2021-02-28 15:01
  現(xiàn)代戰(zhàn)爭要求引信能夠在惡劣的電磁場環(huán)境下實現(xiàn)對目標(biāo)信號的正確提取,超寬帶無線電引信回波信號容易受到高頻噪聲的干擾。目前對于引信回波信號的研究主要集中在體制抗干擾技術(shù)和分析回波技術(shù)研制相應(yīng)的抑制技術(shù)兩個方面,雖然取得了顯著的效果,但這兩方面存在技術(shù)復(fù)雜、成本較高等問題。由于自適應(yīng)LMS算法簡單、易于實現(xiàn)等優(yōu)點,在不需要信號和噪聲的先驗統(tǒng)計特性的情況下,能夠通過自身算法自動調(diào)節(jié)濾波器參數(shù),從而達到最佳濾波的效果。因此,本文提出運用自適應(yīng)LMS算法對超寬帶無線電引信回波信號進行濾波處理研究。本文在分析原有自適應(yīng)LMS算法的基礎(chǔ)上,根據(jù)變步長LMS自適應(yīng)算法調(diào)整原則,結(jié)合數(shù)學(xué)理論以及控制工程理論等知識,通過引入反饋控制函數(shù)建立了兩種新的步長與誤差之間的非線性函數(shù)模型,使得不同時刻對應(yīng)的步長之間相互影響,提高了算法的實用性。本文重點要完成兩部分內(nèi)容,第一部分是運用MATLAB對建立的算法模型進行收斂性和穩(wěn)態(tài)性能分析,確定較快收斂速度和較低穩(wěn)態(tài)誤差下算法模型中的關(guān)鍵參數(shù),并與現(xiàn)有文獻中算法進行性能對比分析;第二部分是運用建立的兩種算法對超寬帶無線電引信回波信號進行濾波處理分析,首先確定了兩算法最佳濾波性能下的最優(yōu)模型,然后分析了不同信噪比對引信回波信號的影響,最后對不同信噪比的引信回波信號進行了濾波性能仿真分析,確定了兩種算法下的最優(yōu)濾波器長度。仿真實驗與分析結(jié)果表明:本文提出的算法模型在超寬帶無線電引信回波信號的處理中,達到了理想的濾波要求。
【學(xué)位授予單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN713
文章目錄
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究的背景和意義
    1.2 自適應(yīng)算法國內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀
    1.3 引信目標(biāo)回波信號國內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀
    1.4 超寬帶無線電引信簡介
    1.5 本文的工作內(nèi)容和各章的主要研究內(nèi)容
    1.6 本文的創(chuàng)新之處
2 LMS算法相關(guān)理論
    2.1 維納(Wiener)濾波概述
    2.2 正交性原理
        2.2.1 最優(yōu)線性濾波器
        2.2.2 正交性原理
    2.3 維納——霍夫方程
    2.4 最速下降法
        2.4.1 最速下降法理論推導(dǎo)
        2.4.2 收斂性分析
    2.5 本章總結(jié)
3 自適應(yīng)LMS算法
    3.1 LMS算法演繹過程
    3.2 有關(guān)LMS算法的性能指標(biāo)和性能分析
        3.2.1 收斂速度
        3.2.2 穩(wěn)態(tài)誤差
        3.2.3 計算復(fù)雜度
    3.3 可變參數(shù)對LMS算法性能影響
        3.3.1 濾波器長度
        3.3.2 步長因子
        3.3.3 濾波器權(quán)向量初始值
    3.4 本章總結(jié)
4 改進變步長LMS自適應(yīng)算法研究
    4.1 算法機理分析
    4.2 雙參數(shù)誤差關(guān)聯(lián)反饋控制的變步長算法性能分析
        4.2.1 定參數(shù)值的確定以及對算法性能的影響
        4.2.2 α作為e(n)函數(shù)時對算法性能的影響
    4.3 單參數(shù)誤差關(guān)聯(lián)反饋控制的變步長算法性能分析
    4.4 改進算法與文獻算法性能對比
    4.5 本章總結(jié)
5 基于自適應(yīng)LMS算法的超寬帶無線電引信濾波技術(shù)研究
    5.1 信噪比對超寬帶無線電引信回波信號的影響
    5.2 本文算法模型中關(guān)鍵參數(shù)對引信回波信號影響分析
    5.3 模型A(α(n)為常數(shù))算法對引信濾波性能影響
    5.4 最優(yōu)模型算法對引信回波信號濾波性能影響
        5.4.1 最優(yōu)模型關(guān)鍵參數(shù)的確定
        5.4.2 最優(yōu)模型算法對引信回波信號濾波性能影響
    5.5 本章總結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 尚需解決的問題和改進的地方
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝

【參考文獻】

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本文編號:2243256

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