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空间重采样法恒定束宽波束形成器设计 被引量：32
1
作者 智婉君 李志舜 《信号处理》 CSCD 1998年第A12期1-5,共5页
本文视均匀线列阵为连续线阵的均匀离散采样，将宽带方位估计中的空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中，并从滤波器设计的观点出发，将阵元权系数等效为空间滤波器的脉冲响应，提出用恢复公式计算不同频率所对应的阵元权系数，... 本文视均匀线列阵为连续线阵的均匀离散采样，将宽带方位估计中的空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中，并从滤波器设计的观点出发，将阵元权系数等效为空间滤波器的脉冲响应，提出用恢复公式计算不同频率所对应的阵元权系数，从而利用频域波束形成的方法完成恒定束宽波束形成器设计。 展开更多
关键词 空间重采样 恒定束宽 波束形成器 信号处理
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一种稳健的恒定束宽波束形成方法 被引量：21
2
作者 甘甜 王英民 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期18-24,共7页
考虑到信号的方向信息存在误差时,宽带聚焦变换波束形成方法的稳健性会急剧下降,为了克服这种缺点,将稳健的二阶锥规划波束形成用于聚焦变换方法中,提出一种稳健宽带恒定束宽波束形成方法并将其应用于声呐探测。二阶锥规划波束形成是通... 考虑到信号的方向信息存在误差时,宽带聚焦变换波束形成方法的稳健性会急剧下降,为了克服这种缺点,将稳健的二阶锥规划波束形成用于聚焦变换方法中,提出一种稳健宽带恒定束宽波束形成方法并将其应用于声呐探测。二阶锥规划波束形成是通过对阵列流形进行约束求解得到准确的权值,从而减少聚焦数据误差,避免估计畸变,得到恒定束宽,提高了聚焦变换恒定束宽波束形成器的性能。借助计算机对圆环形传感器阵列在宽频段内进行恒定束宽波束优化设计,并进行了实验研究,结果表明该方法对信号信息误差有很好的宽容性,能实现我们期望得到的恒定束宽波束图,能应用于实际的声呐探测中。并且比传统的二阶锥恒定束宽方法有更高的稳健性。 展开更多
关键词 恒定束宽 形成方法 稳健性 宽波束 二阶锥规划 波束形成器 数据误差 信号信息
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基于凸优化的最小旁瓣恒定束宽时域宽带波束形成 被引量：19
3
作者 范展 梁国龙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期943-948,共6页
提出了基于凸优化的适用于任意结构基阵的最小旁瓣恒定束宽时域宽带波束形成方法.首先将基阵波束响应表达成一组有限脉冲响应(FIR)滤波器权值的线性函数,然后采用基于恒定束宽限制条件的最小旁瓣优化准则设计FIR滤波器权值.同时对滤波... 提出了基于凸优化的适用于任意结构基阵的最小旁瓣恒定束宽时域宽带波束形成方法.首先将基阵波束响应表达成一组有限脉冲响应(FIR)滤波器权值的线性函数,然后采用基于恒定束宽限制条件的最小旁瓣优化准则设计FIR滤波器权值.同时对滤波器系数进行范数约束以及对干扰方向设置展宽零陷来提高波束形成器的鲁棒性.将期望波束响应的设计过程与实际波束响应的逼近过程融合在一起进行优化搜索,获得了全局最优解.该波束形成器设计问题被转化成凸优化问题求解,仿真结果验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 宽带波束形成 恒定束宽 凸优化 最小旁瓣 展宽零陷
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恒定束宽波束形成器的设计和仿真研究 被引量：10
4
作者 王惠刚 张保嵩 马远良 《电子科学学刊》 CSCD 2000年第1期42-47,共6页
宽带恒定束宽波束形成器是基阵信号处理中的难点。本文提出一种基于均匀一致性旁瓣级的设计方法,在求出宽带信号实现恒定束宽所须的频率响应后,通过一组FIR滤波器来拟合该频率响应。该方法不仅能用于一般的等间隔直线阵,而且当阵元存在... 宽带恒定束宽波束形成器是基阵信号处理中的难点。本文提出一种基于均匀一致性旁瓣级的设计方法,在求出宽带信号实现恒定束宽所须的频率响应后,通过一组FIR滤波器来拟合该频率响应。该方法不仅能用于一般的等间隔直线阵,而且当阵元存在指向性且位置不精确时,也能较好地实现恒定束宽。计算机仿真表明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 波束形成器 恒定束宽 FIR滤波器 设计
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超波束(HBF)用于波束锐化 被引量：11
5
作者 聂良春 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第6期892-895,共4页
介绍了一种波束锐化技术,即超波束形成技术(Hyper Beamforming,HBF),可以在减小波束宽度的同时抑制旁瓣,提高目标检测性能及方位估计能力。该方法结合常规空间加权可以进一步降低旁瓣,从而可以利用较小规模的基阵尺寸,实现大基阵的检测... 介绍了一种波束锐化技术,即超波束形成技术(Hyper Beamforming,HBF),可以在减小波束宽度的同时抑制旁瓣,提高目标检测性能及方位估计能力。该方法结合常规空间加权可以进一步降低旁瓣,从而可以利用较小规模的基阵尺寸,实现大基阵的检测性能。文中给出了恒定束宽HBF实现所需系数,并将该方法应用于CW及FM信号处理,给出了预期的仿真结果。 展开更多
关键词 超波束形成 波束锐化 旁瓣抑制 恒定束宽
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时域宽带恒定束宽波束形成器的优化设计 被引量：8
6
作者 唐建生 孙超 《信号处理》 CSCD 北大核心 2006年第6期805-809,共5页
为了使用较低阶次的FIR滤波器组实现高精度的时域恒定束宽波束形成器,本文提出了一种优化设计方法。此方法使用了数字延迟线和FIR滤波器组相结合的宽带波束形成器结构。在FIR滤波器组的设计中,使用半定规划的优化方法,使设计波束的主瓣... 为了使用较低阶次的FIR滤波器组实现高精度的时域恒定束宽波束形成器,本文提出了一种优化设计方法。此方法使用了数字延迟线和FIR滤波器组相结合的宽带波束形成器结构。在FIR滤波器组的设计中,使用半定规划的优化方法,使设计波束的主瓣逼近期望波束,同时使用矩阵不等式约束旁瓣高度。在建立最优化问题时考虑了设计频段上的所有频率点,因此可以得到全设计频段上束宽恒定的波束形成器。应用本文的方法,针对8元均匀离散圆弧阵设计时域恒定束宽波束形成器,并与已有方法的设计结果进行了比较,验证了此方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 恒定束宽 时域波束形成 FIR滤波器组 数字延迟线
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一种基于线阵的舰船辐射噪声空间分布特性分析方法 被引量：9
7
作者 罗雪峰 张明之 《舰船科学技术》 2009年第7期82-84,132,共4页
传统的舰船辐射噪声空间分布特性是用单水听器法分析获得的。由于单水听器是无指向性的,无法满足舰船辐射噪声向低噪声发展的测试需求。本文采用恒定束宽波束形成技术,分析处理基阵获取的舰船辐射噪声数据,提高了输出信噪比,克服了经典... 传统的舰船辐射噪声空间分布特性是用单水听器法分析获得的。由于单水听器是无指向性的,无法满足舰船辐射噪声向低噪声发展的测试需求。本文采用恒定束宽波束形成技术,分析处理基阵获取的舰船辐射噪声数据,提高了输出信噪比,克服了经典宽带波束形成技术的数据失真问题,并得到舰船辐射噪声的空间分布特性。 展开更多
关键词 辐射噪声 空间分布特性 波束形成 恒定束宽
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基于Farrow结构的恒定束宽时域波束形成器研究与实现 被引量：8
8
作者 周天 张秉致 +1 位作者 杜伟东 彭东东 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期92-99,共8页
提出了一种基于Farrow结构的恒定束宽时域波束形成器,主要包括实现整数倍采样间隔延迟的数字延时单元、基于Farrow结构的高精度分数延时单元以及保证恒定束宽的幅度加权单元;理论分析了该波束形成器的原理,特点和优势;利用计算机仿真验... 提出了一种基于Farrow结构的恒定束宽时域波束形成器,主要包括实现整数倍采样间隔延迟的数字延时单元、基于Farrow结构的高精度分数延时单元以及保证恒定束宽的幅度加权单元;理论分析了该波束形成器的原理,特点和优势;利用计算机仿真验证了该波束形成器的有效性和优越性;在C6748 DSP平台上的移植实现展示了该恒定束宽波束形成器的实现效率及实用性。 展开更多
关键词 恒定束宽 波束形成器 FARROW结构 DSP 实现
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一种宽带恒定束宽自适应波束形成算法 被引量：7
9
作者 杨花卫 黄建国 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第10期339-342,共4页
在宽带恒定束宽波束形成中,强干扰信号是导致波束性能下降的一个重要原因。为了抑制强干扰信号特别是快速运动中的强干扰信号,提出了一种宽带恒定束宽自适应波束形成算法。首先采用一种具有零陷控制特性的自适应波束形成技术形成参考波... 在宽带恒定束宽波束形成中,强干扰信号是导致波束性能下降的一个重要原因。为了抑制强干扰信号特别是快速运动中的强干扰信号,提出了一种宽带恒定束宽自适应波束形成算法。首先采用一种具有零陷控制特性的自适应波束形成技术形成参考波束图,然后利用二阶锥规划的方法计算出其它子带上与参考波束图既有相同主瓣响应又有相同零陷响应的自适应权向量,同时通过对白噪声增益的限制来保证算法的稳健性。不仅具有恒定束宽波束的特性,而且具有自适应波束零陷控制的特性,从而保证对强干扰信号有较强的抑制能力。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 恒定束宽 零陷控制 自适应波束形成 稳健性
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一种恒定束宽的宽带数字波束形成方法 被引量：6
10
作者 王杰贵 罗景青 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1458-1461,共4页
探讨了应用于雷达电子战系统的宽带数字波束形成(DBF)技术。提出了一种恒定束宽的宽带数字波束形成新方法,该方法将均匀线阵视为连续线阵的均匀离散采样,将空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中。仿真结果证明了该方法是正确、... 探讨了应用于雷达电子战系统的宽带数字波束形成(DBF)技术。提出了一种恒定束宽的宽带数字波束形成新方法,该方法将均匀线阵视为连续线阵的均匀离散采样,将空间重采样思想用到恒定束宽波束形成器设计中。仿真结果证明了该方法是正确、有效的。 展开更多
关键词 数字波束形成 宽带 恒定束宽
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基于干扰协方差矩阵重构的恒定束宽鲁棒自适应波束形成 被引量：6
11
作者 范展 梁国龙 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期104-109,共6页
针对宽带波束形成中的恒定束宽波束响应优化设计问题与鲁棒性问题展开研究。首先,提出一种基于相位补偿的恒定束宽全局优化设计方法,通过对阵列流形向量进行相位补偿来设计恒定束宽波束,与现有的一些方法相比,该方法不仅能获得全局最优... 针对宽带波束形成中的恒定束宽波束响应优化设计问题与鲁棒性问题展开研究。首先,提出一种基于相位补偿的恒定束宽全局优化设计方法,通过对阵列流形向量进行相位补偿来设计恒定束宽波束,与现有的一些方法相比,该方法不仅能获得全局最优解,而且物理实现简单。同时,还提出一种基于协方差矩阵重构的鲁棒自适应宽带波束形成算法。该算法采用Capon估计器估计样本数据的空间一频率谱密度函数,然后对期望信号波达方向之外的角度区间进行积分来重构干扰加噪声协方差矩阵,最后利用重构的协方差矩阵设计自适应波束形成器权系数。该波束形成器设计问题被表述成凸优化问题求解。仿真结果表明,在整个输入信噪比范围内,该算法几乎都能获得接近理想值的输出信干噪比。 展开更多
关键词 自适应波束形成器 协方差矩阵 恒定束宽 矩阵重构 鲁棒性 干扰 波束形成算法 宽带波束形成
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改进的宽带阵元延迟线恒定束宽波束形成算法 被引量：5
12
作者 汪婉秋 刘成城 +1 位作者 赵拥军 陈晖 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第2期194-200,共7页
针对时域宽带恒定束宽波束形成计算复杂度高、硬件实现复杂等问题,提出基于离散空间响应变化(SRV)约束的宽带阵元延迟线(SDL)恒定束宽波束形成算法。该算法首先建立SDL宽带阵列模型,然后分别在有无强干扰的情况下,采用约束优化的方式,... 针对时域宽带恒定束宽波束形成计算复杂度高、硬件实现复杂等问题,提出基于离散空间响应变化(SRV)约束的宽带阵元延迟线(SDL)恒定束宽波束形成算法。该算法首先建立SDL宽带阵列模型,然后分别在有无强干扰的情况下,采用约束优化的方式,在保证期望来向增益趋于单位响应的同时,对期望方向逼近精度、旁瓣增益、主瓣宽度、SRV等进行约束,使得可能的最大旁瓣均值最小,最后将其转化为二阶锥规划问题,并利用内点法进行求解。实验表明,该算法的频率不变性较好,收敛速度较快,计算复杂度较低。 展开更多
关键词 阵元延迟线 宽带波束形成 恒定束宽 空间响应变化 二阶锥规划
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基于协方差矩阵加权的任意阵列宽带恒定束宽波束形成方法 被引量：3
13
作者 张大海 杨坤德 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期439-445,共7页
提出了基于协方差矩阵加权方法的恒定束宽波束形成方法,它适用于任意几何形状和阵元方向性的传感器阵列。设计方法为:首先将设计频带分成若干子带,采用优化方法,通过对各子带波束施加约束,设计出具有设定波束形状的各子带波束。然后,对... 提出了基于协方差矩阵加权方法的恒定束宽波束形成方法,它适用于任意几何形状和阵元方向性的传感器阵列。设计方法为:首先将设计频带分成若干子带,采用优化方法,通过对各子带波束施加约束,设计出具有设定波束形状的各子带波束。然后,对各子带波束进行能量综合,完成宽带信号处理。该方法解决了协方差矩阵加权波束形成方法在宽带系统中会出现的频谱畸变问题,提高了其宽带信号处理性能,为此类的宽带系统设计提供了理论支持。通过计算机仿真和湖试实验数据验证了方法的正确性。 展开更多
关键词 协方差矩阵加权 恒定束宽 波束优化
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潜艇辐射噪声测量方法 被引量：3
14
作者 凌震莹 《声学与电子工程》 2004年第2期28-29,共2页
潜艇的辐射噪声是反潜战中潜艇平台的致命性指标,本文提出采用多倍频程恒定束宽线列阵波束形成的方法,对潜艇辐射噪声进行宽带测量。
关键词 潜艇 辐射噪声 倍频程 恒定束宽 波束形成 宽带测量
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一种基于Notch滤波器的恒定束宽波束形成技术 被引量：5
15
作者 付彦 刘劲军 《声学技术》 CSCD 2013年第1期50-53,共4页
对于存在不同线谱成分的宽带信号而言,提取这些线谱成分进行恒定束宽波束形成,可以达到增强信号的目的。自适应陷波器(Notch滤波器)具有频率跟踪和相位估计的特性,基于此提出了一种自适应恒定束宽波束形成技术。对于基阵接收到的信号,... 对于存在不同线谱成分的宽带信号而言,提取这些线谱成分进行恒定束宽波束形成,可以达到增强信号的目的。自适应陷波器(Notch滤波器)具有频率跟踪和相位估计的特性,基于此提出了一种自适应恒定束宽波束形成技术。对于基阵接收到的信号,以其各阵元之间的相位差为媒介,在Notch滤波器离线重构相移波束形成中提取"低频慢变化"的相位信息,对其进行补偿,使输出的重构信号具有"高频快变化"的相位信息,以此将不同频段的信号进行恒定束宽波束形成。以舰船辐射噪声为例,通过仿真和实验研究证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 自适应陷波器 恒定束宽 波束形成
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多波束宽带恒定束宽波束形成器的DSP实现 被引量：4
16
作者 王英哲 杨益新 +1 位作者 张忠兵 马远良 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2000年第3期49-51,4,共3页
波束形成是声纳、雷达信号处理中的重要环节。由于高性能的宽带波束形成算法运算 量大并难以实时实现，因此开发研制高速度、高精度、高性能的波束形成器，就很必要。文章提出来 用ＴＭＳ３２０Ｆ２０６及ＩＭＳＡ１００为主要芯片，构... 波束形成是声纳、雷达信号处理中的重要环节。由于高性能的宽带波束形成算法运算 量大并难以实时实现，因此开发研制高速度、高精度、高性能的波束形成器，就很必要。文章提出来 用ＴＭＳ３２０Ｆ２０６及ＩＭＳＡ１００为主要芯片，构成多波束宽恒定束宽波束形成器，可实现实时、高速、 高性能的多波束宽带恒定束宽波束形成，并给出了具体设计方案。水池实验结果，表明本文的系统 设计方案正确、可靠。 展开更多
关键词 波束形成器 恒定束宽 FIR滤波 DSP 船舶导航设备
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全设计频段束宽恒定的低旁瓣时域波束形成 被引量：4
17
作者 唐建生 孙超 杨益新 《声学技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期331-336,共6页
为了在空域无失真地接收宽带信号和有效地抑制环境干扰,提出了全设计频段束宽恒定的低旁瓣时域波束形成方法。首先,把宽带信号分为几个子带,应用半定规划的优化方法设计这些子带中心频率上的加权,使所形成的波束主瓣与设计带宽中最低频... 为了在空域无失真地接收宽带信号和有效地抑制环境干扰,提出了全设计频段束宽恒定的低旁瓣时域波束形成方法。首先,把宽带信号分为几个子带,应用半定规划的优化方法设计这些子带中心频率上的加权,使所形成的波束主瓣与设计带宽中最低频率上的波束相同,同时约束其具有低旁瓣特征。然后,设计FIR滤波器拟合这些离散频率点上恒定束宽加权所表示的幅相加权。显然,设计得到的FIR滤波器的幅相响应给出了全设计频段上的幅相加权。最后应用该方法,针对阵元具有方向性的12元均匀离散圆弧阵,设计覆盖一个倍频程的低旁瓣时域恒定束宽波束形成器,并使用线性调频信号作为测试信号,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 恒定束宽 时域波束形成 FIR滤波器 任意阵列
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鱼雷共形阵自适应宽带恒定束宽波束形成研究 被引量：3
18
作者 石磊 郝保安 王明洲 《鱼雷技术》 2006年第2期30-33,共4页
低频和宽带作为鱼雷自导系统的一个重要发展方向,受到人们越来越多的关注。而共形阵宽带恒定束宽波束形成作为宽带共形阵鱼雷自导系统的一项关键技术,其性能的好坏直接影响共形阵鱼雷的总体性能。该文应用维德罗提出的最速下降法,提出... 低频和宽带作为鱼雷自导系统的一个重要发展方向,受到人们越来越多的关注。而共形阵宽带恒定束宽波束形成作为宽带共形阵鱼雷自导系统的一项关键技术,其性能的好坏直接影响共形阵鱼雷的总体性能。该文应用维德罗提出的最速下降法,提出了适用于鱼雷共形阵的宽带恒定束宽的自适应算法和系统结构框图,并对其进行了详细的理论计算和仿真试验。仿真结果表明,该方法对于宽带信号的恒定束宽波束形成具有良好的效果,对共形阵鱼雷自导系统的宽带波束形成有重要的工程应用价值,同时对现有鱼雷自导系统宽带波束形成方法的改进也具有参考意义。 展开更多
关键词 鱼雷 共形阵 恒定束宽 自适应算法 波束形成
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旁瓣约束方向不变恒定束宽波束自适应综合 被引量：5
19
作者 幸高翔 蔡志明 《声学技术》 CSCD 2009年第2期172-175,共4页
将自适应加权方法应用于波束图的主瓣控制研究,提出了方向不变恒定束宽波束形成算法。在波束图旁瓣区域引入若干虚拟干扰源,自适应调整干扰强度,改变波束形状。以主瓣某一指向的波束宽度为参考,以每次迭代后波束图最低旁瓣峰值与主瓣峰... 将自适应加权方法应用于波束图的主瓣控制研究,提出了方向不变恒定束宽波束形成算法。在波束图旁瓣区域引入若干虚拟干扰源,自适应调整干扰强度,改变波束形状。以主瓣某一指向的波束宽度为参考,以每次迭代后波束图最低旁瓣峰值与主瓣峰值的差作为下次迭代运算的预设主旁瓣比,在保持主瓣区域宽度不变的情况下,用自适应综合的方法获得不同主瓣指向上的最低均匀旁瓣。将该算法应用于均匀线阵和半球面阵,均在±60°的范围内得到了方向不变恒定束宽波束。研究表明,该算法不仅适用于均匀线列阵,也可用于任意结构阵列。 展开更多
关键词 波束形成 恒定束宽 方向不变 自适应加权
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基于相干干扰抑制的时域恒定束宽波束形成 被引量：5
20
作者 黄聪 李迪 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期25-30,共6页
基于相干干扰抑制的时域恒定束宽波束形成,通过对恒定束宽波束的干扰方位上设计零陷,在时域上实现了宽带信号的高精度获取和固定方向的相干干扰抑制。时域波束形成的分步设计法分为波束优化的权值设计和FIR滤波器的系数设计两个步骤。... 基于相干干扰抑制的时域恒定束宽波束形成,通过对恒定束宽波束的干扰方位上设计零陷,在时域上实现了宽带信号的高精度获取和固定方向的相干干扰抑制。时域波束形成的分步设计法分为波束优化的权值设计和FIR滤波器的系数设计两个步骤。由于分步设计法无法获得全局最优,所以得到的时域波束旁瓣和零陷的性能有所下降。本文针对分步设计法的缺陷,提出了一种基于全局设计的改进方法。该方法将波束优化的权值设计与滤波器的系数设计进行联合求解,提高了时域波束的设计精度,有利于弱信号的检测和参数估计。通过计算机仿真和水池试验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 恒定束宽 相干干扰抑制 波束形成 FIR滤波器 二阶锥规划 阵列信号处理
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