多接收子阵下特征波束的角度空间调制方法

1

作者 王喜媛 王勇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期390-395,共6页

基于波束赋形的波束切换空间调制算法,不仅可以提高频谱效率,还可以利用天线阵列增益提高能量效率。该文利用信道响应构造统计平均的协方差矩阵,构造正交特征向量作为阵列的加权矢量,形成相互独立的多个等效传输信道,利用波束赋形增益... 基于波束赋形的波束切换空间调制算法,不仅可以提高频谱效率,还可以利用天线阵列增益提高能量效率。该文利用信道响应构造统计平均的协方差矩阵,构造正交特征向量作为阵列的加权矢量,形成相互独立的多个等效传输信道,利用波束赋形增益和分集增益提高无线通信的传输可靠性和传输能力。进一步采用天线子阵分组方法,克服信道相关性带来的不利影响。性能分析和仿真结果表明,特征波束角度空间调制方案可获得更多的波束组合数目,会明显改善译码性能和频谱效率。 展开更多

关键词 特征波束形成 空间调制 正交空时分组码 MIMO 最大似然

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频率选择性信道下的MIMO收发机联合设计 被引量：3

2

作者 韩圣千 杨晨阳 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期30-36,共7页

研究了频率选择性信道下非块传输多天线系统的线性空间收发机联合设计问题,提出了基于最小均方误差准则(MMSE)的联合最优收发算法。为了避免MMSE算法所需要的收发机迭代计算,还给定MMSE接收机、提出了一种低复杂度的串行搜索迫零(ZF-SS... 研究了频率选择性信道下非块传输多天线系统的线性空间收发机联合设计问题,提出了基于最小均方误差准则(MMSE)的联合最优收发算法。为了避免MMSE算法所需要的收发机迭代计算,还给定MMSE接收机、提出了一种低复杂度的串行搜索迫零(ZF-SS)发射预编码,它能够采用多天线提供的空间资源减小或消除多径信道带来的符号间干扰。仿真分析表明,MMSE算法和ZF-SS算法在高信噪比下的性能明显优于现有的基于特征值的波束形成算法。 展开更多

关键词 多天线系统 频率选择性信道 联合收发机设计 特征波束形成

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一种用于下行传输的特征波束发射分集方案 被引量：1

3

作者 李勇朝 廖桂生 王峰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期395-398,共4页

发射分集要求不同发射天线的信道衰落是相互独立的,而作为智能天线核心技术之一的特征波束形成则需要利用发射天线之间的相关性来实现,它可以将衰落相关信道转换为相互独立的衰落信道。将发射分集技术和特征波束形成技术相结合,研究了... 发射分集要求不同发射天线的信道衰落是相互独立的,而作为智能天线核心技术之一的特征波束形成则需要利用发射天线之间的相关性来实现,它可以将衰落相关信道转换为相互独立的衰落信道。将发射分集技术和特征波束形成技术相结合,研究了一种用于下行传输衰落相关信道的发射分集实现方案。利用空域协方差矩阵的特征矢量作为空时码矩阵的加权因子,即利用相互正交的特征波束来承载空时码。载有空时码的特征波束可以选择空间能量最集中的方向发射信息,从而提高了发射分集在衰落相关信道中的传输性能,降低了系统实现的复杂度。 展开更多

关键词 特征波束形成 发射分集 下行传输

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直扩分层空时结构在下行衰落相关MIMO中的应用 被引量：2

4

作者 李勇朝 廖桂生 王峰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期357-361,377,共6页

为了提高分层空时结构在下行衰落相关多输入多输出系统中的传输性能,提出了一种结合了特征波束形成的直扩分层空时结构.发射机利用信道空域协方差矩阵的特征矢量,对每一层发射码元进行扩频和特征波束形成加权,形成正交的空域特征波束来... 为了提高分层空时结构在下行衰落相关多输入多输出系统中的传输性能,提出了一种结合了特征波束形成的直扩分层空时结构.发射机利用信道空域协方差矩阵的特征矢量,对每一层发射码元进行扩频和特征波束形成加权,形成正交的空域特征波束来承载扩频后的信号码元;接收机则通过解扩处理分离来自不同波束上的信号,有效地抑制了共信道干扰.新结构的优点是无需设计扩频序列并且可以应用于下行传输,其代价是要占用一定的扩频频谱资源.实验结果表明,新结构明显优于基于迫零算法的分层空时结构. 展开更多

关键词 衰落相关MIMO 直扩分层空时结构 特征波束形成

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MIMO-OFDM系统中EBF-MMSE-OSIC上行多用户检测 被引量：1

5

作者 肖燕燕 张薇 张艳秋 《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第5期579-585,共7页

多用户MIMO系统上行链路中,多个用户在同一频段内和一个多天线基站进行通信,引入了用户间的多址干扰,在基站需要首先采用合适的多用户检测技术分离各用户接收信号,然后才能正确解调各用户数据,研究上行多用户MIMO系统中的信号检测技术.... 多用户MIMO系统上行链路中,多个用户在同一频段内和一个多天线基站进行通信,引入了用户间的多址干扰,在基站需要首先采用合适的多用户检测技术分离各用户接收信号,然后才能正确解调各用户数据,研究上行多用户MIMO系统中的信号检测技术.各用户在发射数据前采用特征波束形成对发射信号进行加权,能够最大化每个用户的信噪比,且系统接收信号与V-BLAST系统的接收信号具有相同的表达形式,因此在系统接收端可以采用V-BLAST检测算法进行多用户检测.仿真比较了几种常见的V-BLAST检测算法应用在单用户MIMO-OFDM系统中的检测性能,联合特征波束形成(EBF)技术和V-BLAST检测算法对上行多用户MIMO-OFDM系统进行多用户检测,仿真结果表明EBF-MMSE-OSIC检测算法具有较优越的检测性能. 展开更多

关键词 MIMO-OFDM系统 多用户检测 特征波束形成

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可变速率预编码BLAST与特征波束形成组合方案 被引量：1

6

作者 胡洁 谢显中 杨燕玲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2984-2986,共3页

传统的基于迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)算法的分层空时码(BLAST)接收机由于其较大的复杂度不适合在移动终端使用。该文的发射方案将传输预编码BLAST与特征波束成形相结合,利用信道协方差矩阵特征值分解得到的特征波束来承载空时分层码... 传统的基于迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)算法的分层空时码(BLAST)接收机由于其较大的复杂度不适合在移动终端使用。该文的发射方案将传输预编码BLAST与特征波束成形相结合,利用信道协方差矩阵特征值分解得到的特征波束来承载空时分层码,并在目标BER约束下自适应调整速率。在下行链路发送端使用可变速率预编码BLAST与特征波束形成组合方案,大大简化了移动终端的接收机算法。 展开更多

关键词 BLAST 特征波束形成 预编码 注水定理 TDD

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基于信道状态信息反馈的特征波束形成算法

7

作者 李敏 林敏 龚铮权 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2006年第6期526-530,共5页

在多输入多输出通信系统中,为了有效地降低系统的误符号率,提出了一种特征波束形成算法。在假设接收端能准确地完成信道估计,并能及时将信道的互相关矩阵反馈到发射端的基础上,研究了接收和发射均采用多天线的特征波束形成算法,对其性... 在多输入多输出通信系统中,为了有效地降低系统的误符号率,提出了一种特征波束形成算法。在假设接收端能准确地完成信道估计,并能及时将信道的互相关矩阵反馈到发射端的基础上,研究了接收和发射均采用多天线的特征波束形成算法,对其性能进行了详细的分析和推导,并在此基础上研究了波束形成与空时块码的结合以提高系统的频谱利用率。计算机仿真结果表明,在接收端采用多根天线相对于单根天线能明显降低系统的误符号率。特征波束形成算法通过同时提供波束形成增益和分集增益位置,有效地提高了系统性能。 展开更多

关键词 多输入多输出 通信系统 特征波束形成 信道状态 信息反馈 空时块码

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基于特征波束形成的STBC发射天线选择 被引量：1

8

作者 王伟 金荣洪 耿军平 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期755-759,共5页

相关信道下将特征波束形成(E-BF)与空时分组码(STBC)相结合,在保持分集阶数的同时可以获得阵列增益,但需配置更多的发射天线。根据该系统特点提出了统计的发射天线选择方案,在不增加天线数情况下通过自适应子阵选择来提高系统误码率性能... 相关信道下将特征波束形成(E-BF)与空时分组码(STBC)相结合,在保持分集阶数的同时可以获得阵列增益,但需配置更多的发射天线。根据该系统特点提出了统计的发射天线选择方案,在不增加天线数情况下通过自适应子阵选择来提高系统误码率性能,并给出了平均误码率最小的天线选择准则。天线选择与E-BF共享信道信息,算法也不用频繁更新。仿真结果证明了该天线选择方案可提高系统误码率的性能。 展开更多

关键词 天线选择 特征波束形成 STBC

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频率选择性信道下特征波束和空时编码联合分集

9

作者 王勇 廖桂生 王喜媛 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期864-870,共7页

为了改善宽带下行衰落相关信道下空时码性能,提出了基于空时编码和特征波束结合的方案.该方案结合了特征波束形成和OFDM技术,将空域协方差矩阵的特征矢量作为空时码矩阵的加权矢量,使空时码在空间能量最集中的方向发射.利用特征波束形... 为了改善宽带下行衰落相关信道下空时码性能,提出了基于空时编码和特征波束结合的方案.该方案结合了特征波束形成和OFDM技术,将空域协方差矩阵的特征矢量作为空时码矩阵的加权矢量,使空时码在空间能量最集中的方向发射.利用特征波束形成和降维处理将衰落相关信道转化成2个发射天线N个接收天线的FIR信道.利用OFDM技术将FIR信道转化为一组相互独立的平行子信道来承载空时码.仿真结果表明与经典Alamouti码相比较,在不同多径数目及不同发射阵元条件下,该方案在信噪比提高的同时,误比特率性能曲线斜率下降更快.在发射阵元为6,多经数目为16的条件下,系统性能提升5 dB.获得了更好的分集增益,并增加了等效信道总功率. 展开更多

关键词 空时编码 特征波束形成 特征值分解 天线阵列

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V-BLAST系统的特征波束形成技术

10

作者 卢尧 安建平 武岩波 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2309-2311,共3页

针对特征波束形成技术与V-BLAST结合的系统,从最小化系统差错性能角度出发,在独立同分布衰落信道中和发射端已知信道均值矩阵信息的情况下,推导了特征波束形成的功率分配算法,同时设计了能够充分利用该功率分配方法的接收检测算法。仿... 针对特征波束形成技术与V-BLAST结合的系统,从最小化系统差错性能角度出发,在独立同分布衰落信道中和发射端已知信道均值矩阵信息的情况下,推导了特征波束形成的功率分配算法,同时设计了能够充分利用该功率分配方法的接收检测算法。仿真和分析表明,在发射端所知信道信息有限的情况下,该功率分配算法和排序检测算法能显著改善V-BLAST系统的性能,优于传统的V-BLAST检测算法。 展开更多

关键词 信号检测 特征波束形成 垂直分层空时码 功率分配

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基于V-BLAST的特征波束形成技术在大规模MIMO中的运用

11

作者 张帅 战金龙 徐偲 《电视技术》 北大核心 2017年第4期130-135,共6页

为了获得较高的频谱效率及较低的误码率,提出了大规模MIMO系统中基于V-BLAST的特征波束形成技术(the Eigen-Beamforming combined with V-BLAST,V-BLAST&E-BF),利用大规模天线形成多个特征波束,在这些特征波束上传输多个码流,既可... 为了获得较高的频谱效率及较低的误码率,提出了大规模MIMO系统中基于V-BLAST的特征波束形成技术(the Eigen-Beamforming combined with V-BLAST,V-BLAST&E-BF),利用大规模天线形成多个特征波束,在这些特征波束上传输多个码流,既可以获得阵列增益又可以获得复用增益。仿真结果表明:提出的方案较MF预编码和传统特征波束形成技术具有较好的性能,并且在接收端无须进行传统V-BLAST的检测算法(如MMSE检测、ZF检测)亦可分离出信号。 展开更多

关键词 大规模MIMO V-BLAST 特征波束形成

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机载自适应阵中的多普勒—特征波束形成

12

作者 苏杰 周荫清 冯世章 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1995年第1期8-14,共7页

在机载相控阵雷达下视情况下，多普勒展宽的时变杂波可以用自适应时空二维处理器得到最优的抑制。然而对于大型阵列的实时应用来说，这种最优时空二维处理却很难实现，这是由于它要求很高的计算量（以典型的采样协方差矩阵求逆算法￣［... 在机载相控阵雷达下视情况下，多普勒展宽的时变杂波可以用自适应时空二维处理器得到最优的抑制。然而对于大型阵列的实时应用来说，这种最优时空二维处理却很难实现，这是由于它要求很高的计算量（以典型的采样协方差矩阵求逆算法￣［２］为例，其运算量大约为每次迭代Ｏ｛（ＮＭ）￣２｝，其中Ｎ为阵元数，Ｍ为时间采样数）。在本文中，首先通过杂波子空间分析证明了杂波自由度小于Ｎ＋Ｍ，而且阵列信号在经过多普勒滤波后，单个多普勒滤波器输出的杂波自由度很小，从而可以用一个仅有Ｎ＋Ｍ个自由度的低阶（部分自适应）处理器来实现准最优的杂波抑制；随后，提出了用Ｎ＋Ｍ个多普勒─特征波束（多普勒滤波器后跟空间特征波束）来近似杂波子空间的办法，并据此方法构造了一个使用这种多普勒一特征波束的广义旁瓣对消器并用它实现了准最优的杂波抑制，所需计算量仅为每次迭代Ｏ｛Ｎ＋Ｍ）Ｎ＋（Ｎ＋Ｍ）￣２｝。由于空间特征波束所具有的误差补偿能力，该处理器在实际应用中对于处理器自由度不足是不敏感的。 展开更多

关键词 相控阵雷达 机载自适应阵 特征波束形成 多普勒

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基于特征波束形成的HRTF自动选择算法及仿真

13

作者 张成 王一波 付毅峰 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第6期419-423,共5页

针对传统虚拟声应用中需要预先知道声音方向的缺陷,研究了未知声音信号方向时头相关传递函数(HRTF)的选择问题。在利用平面波分解理论获得的特征波束空间,采用特定的阵列加权函数获得了所需的阵列波束图。在未知声波入射方向的条件下,结... 针对传统虚拟声应用中需要预先知道声音方向的缺陷,研究了未知声音信号方向时头相关传递函数(HRTF)的选择问题。在利用平面波分解理论获得的特征波束空间,采用特定的阵列加权函数获得了所需的阵列波束图。在未知声波入射方向的条件下,结合HRTF的数值表达式,利用MIT实验室的HRTF测量数据库以及特征波束形成的波束指向性,对HRTF进行了选择,得到了声波入射方向上的HRTF近似值。并对阵列接收数据作了预处理,使得改进方法可以在时域进行。仿真表明,在一定频段内所得到的HRTF近似值和测量数据具有较好的一致性,并且,特征波束形成时所采用的波束阶次越高,所得到的HRTF近似值与测量数据就越接近,为识别声音方向提供了参考。 展开更多

关键词 平面波分解 特征波束形成 头相关传递函数 虚拟听觉

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频率选择性信道下多天线系统的空间线性预编码设计

14

作者 韩圣千 杨晨阳 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第2期247-254,共8页

研究了频率选择性信道下多天线系统的空间线性发射预编码设计问题。针对有循环前缀的块传输系统,通过理论分析指出,在频率选择性信道下设计空间预编码可以等效成现有的在频域为多个相邻频点设计相同的空间预编码,并可以通过凸优化方法... 研究了频率选择性信道下多天线系统的空间线性发射预编码设计问题。针对有循环前缀的块传输系统,通过理论分析指出,在频率选择性信道下设计空间预编码可以等效成现有的在频域为多个相邻频点设计相同的空间预编码,并可以通过凸优化方法对最优方案进行数值求解。为了降低计算复杂度,提出了一种以信道容量上界最大为目标的次优预编码算法。在进行等功率分配时,这种次优方法退化为现有的特征波束形成(EBF)。针对非块传输系统,分析了EBF算法存在的问题,提出了一种基于串行搜索的EBF算法。仿真分析表明,这种方法在高信噪比下的性能明显优于EBF算法。 展开更多

关键词 多天线系统 频率选择性信道 预编码设计 特征波束形成

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基于非均匀阵列的特征波束发射分集方案

15

作者 王伟 金荣洪 +1 位作者 耿军平 李家强 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期239-243,254,共6页

在发射端将特征波束形成与空时分集技术相结合,在保持分集阶数的同时可以获得阵列增益。通过对该混合系统误码率性能的分析,提出了基于非均匀阵的技术方案。它可以在弱相关信道中保持较高的阵列增益,在强相关环境下使分集支路的平衡度... 在发射端将特征波束形成与空时分集技术相结合,在保持分集阶数的同时可以获得阵列增益。通过对该混合系统误码率性能的分析,提出了基于非均匀阵的技术方案。它可以在弱相关信道中保持较高的阵列增益,在强相关环境下使分集支路的平衡度得到改善。仿真结果表明,在相关度不同的多种信道环境中,采用非均匀阵可获得比均匀阵更好的误码率性能。 展开更多

关键词 空时分组码 特征波束形成 非均匀阵列

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多维线性约束鲁棒自适应特征波束形成算法

16

作者 刘铁林 张成 石全 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2013年第9期15-19,共5页

以镶嵌在刚性圆柱体上的均匀圆阵为阵列模型,研究了一种鲁棒自适应特征波束形成算法。在分析了特征波束形成技术的基础上,将阵列优化问题描述为多维线性约束下的波束优化问题,进而在约束矩阵的正交线性子空间求解最优化问题,在满足鲁棒... 以镶嵌在刚性圆柱体上的均匀圆阵为阵列模型,研究了一种鲁棒自适应特征波束形成算法。在分析了特征波束形成技术的基础上,将阵列优化问题描述为多维线性约束下的波束优化问题,进而在约束矩阵的正交线性子空间求解最优化问题,在满足鲁棒性约束条件下自适应地得到了阵列最优权向量,进而获得了与期望波束图较为一致的波束图,并分析了在满足鲁棒性约束条件下最大特征波束阶次的选择以及算法的收敛性。该算法具有收敛速度快、迭代误差不会累积的特点。计算机仿真验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 鲁棒自适应算法 特征波束形成 多维线性约束 白噪声增益

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波达方向误差对对角加载波束形成的影响研究 被引量：4

17

作者 李璇 鄢社锋 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期181-186,共6页

文章回顾了对角加载波束形成理论的发展,列举了几种较常使用的求取对角加载因子的方法。通过多个仿真实例,着重分析了Xavier提出的基于无限随机矩阵理论的对角加载因子的方法,指出了其局限性--在期望信号的方向向量存在误差的时候,该方... 文章回顾了对角加载波束形成理论的发展,列举了几种较常使用的求取对角加载因子的方法。通过多个仿真实例,着重分析了Xavier提出的基于无限随机矩阵理论的对角加载因子的方法,指出了其局限性--在期望信号的方向向量存在误差的时候,该方法产生自消现象,从而波束形成器的性能急剧下降。本文结合特征空间波束形成,根据期望信号的实际方向向量正交于噪声子空间,提出一种改进方法--先对期望信号的方向进行校正,再求取对角加载因子,从而加强了Xavier的方法对波达方向失配的稳健性。仿真实例验证了在信噪比不大的时候这个方法的有效性。 展开更多

关键词 对角加载 稳健自适应波束形成 波达方向不确定性 特征空间波束形成

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非一致性噪声条件下的特征空间波束形成

18

作者 刘野 戎海龙 陈阳 《声学技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期547-551,共5页

由于水声环境的复杂性,阵列的噪声分布可能是非一致性的。当阵元噪声功率各不相同时,阵列协方差矩阵特征分解得到的特征子空间与真实目标的特征子空间之间存在误差,导致特征子空间波束形成算法的性能衰减。文章提出了一种新的非一致性... 由于水声环境的复杂性,阵列的噪声分布可能是非一致性的。当阵元噪声功率各不相同时,阵列协方差矩阵特征分解得到的特征子空间与真实目标的特征子空间之间存在误差,导致特征子空间波束形成算法的性能衰减。文章提出了一种新的非一致性噪声条件下特征子空间的估计方法,将阵列协方差矩阵对角线置0,进行特征分解估计的特征子空间将不受阵元噪声非一致性的影响。将该方法应用到特征空间波束形成算法,提高了非一致性噪声条件下特征空间波束形成算法的方位分辨能力。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 阵列信号处理 非一致性噪声 特征分解 特征空间波束形成 水声环境 协方差矩阵

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基于SDW-MMSE的广义特征值稳健波束形成方法

19

作者 李海龙 杨飞 +1 位作者 杨诗童 路晓庆 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第3期649-658,共10页

最大输出信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR)准则下,广义特征值(Generalized eigenvalue,GEV)波束形成存在复系数难以控制的问题,在复杂的声学环境中容易导致输出信号严重失真。针对复系数估计问题,本文提出一种基于最小均方误差(Minimu... 最大输出信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR)准则下,广义特征值(Generalized eigenvalue,GEV)波束形成存在复系数难以控制的问题,在复杂的声学环境中容易导致输出信号严重失真。针对复系数估计问题,本文提出一种基于最小均方误差(Minimum mean square error,MMSE)的复系数估计方法,并通过引入语音失真权重因子(Speech distortion weight,SDW),调节降噪效果和语音失真之间的权重关系,进而提出了基于SDW-MMSE的广义特征值稳健波束形成方法。通过最大似然法估计目标信号和噪音信号的功率谱,进而求解主广义特征向量。进一步基于SDW-MMSE估计复系数,将复系数与主广义特征向量相结合,从而得到基于SDW-MMSE的广义特征值稳健波束形成滤波向量。仿真实验结果表明,本文提出的波束形成方法可有效消除相干噪声和非相干噪声,具有输出信噪比高、语音失真少等稳健性能。 展开更多

关键词 语音增强 广义特征值波束形成 最小均方误差 语音失真权重 最大似然参数估计

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