波束聚合的陣列架構設計

Abstract

在本論文中, 吾人將發展三個適應性波束聚合的演算法以及它們的硬體架構。此三個 演算法分別是遞迴式最小平方退減法(RLS) 、分別設限的最小變異無失真響應法(SC- MVDR) 和多重設限的最小變異無失真響應法(MC–MVDR)。因為它們都是開迴路演算法 , 所以, 比起傳統上以梯度下降程序為基礎的閉迴路演算法, 這三個演算法具有較快 的收斂速度。然而, 這三個演算法各自有它適合的應用範圍及優點。吾人使用一致的 步驟來推導演算法, 并且它們之間共同的特性可在本論文中獲得。由於采用雙階層管 線式設計以及充分利用演算法的平行度, 本論文所提出的三個適應性波束聚合器可以 滿足目前雷達及通訊應用上的要求。這三個適應性波束聚合器共同的核心是一個三角 形的陣列, 每當輸入信號被取樣進來, 此陣列就執行一次更新程序。吾人采用無開平 方根的形式來實行這些演算法, 因此可以得到數項好處。并且在無開平方根的形式中 , 只要付出少許可忽略不計的硬體成本就可使適應性波束聚合器具有『凍結狀態』。 在凍結狀態時, 波束聚合器將暫時地停止調整加權值的程序, 而根據舊有的最佳加權 值來產生新的輸出。在論文最后, 吾人討論到MC–MVDR適應性波束聚合器在兩度空間 平面天線陣列的實際應用, 而這個概念可以推廣到更一般性的場合。