利用信号非圆特性的鲁棒波束形成理论与算法研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61072099
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    徐友根
  • 依托单位：
    北京理工大学
  • 学科分类：
    F0111.信号理论与信号处理
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

自适应波束形成在理想情况下性能优良，但当实际条件与理论假设不符时，其性能严重下降，甚至出现信号相消现象。本项目致力于研究如何利用信号的时域非圆特性提高自适应波束形成对模型失配误差的容错能力或鲁棒性。具体研究内容包括：（1）如何通过信号非圆特征恢复或匹配提高自适应波束形成的鲁棒性；（2）基于信号非圆特征恢复的甚近场（very- near-field）信号鲁棒自适应波束形成；（3）可同时提取多个非圆信号的鲁棒自适应波束形成；（4）基于多元数（超复数）数据组织方式的矢量阵列非圆鲁棒自适应波束形成。这些研究工作的开展和相关成果，对于推进自适应波束形成理论的实际应用，加深对空（-时-极化）域自适应滤波的认识和理解，以及挖掘信号时域特征可分性在提高阵列空域处理质量中的潜能等均具有重要的意义。研究成果可应用于自适应阵列信号处理的各个领域，特别是无线通信、阵列式雷达和声呐以及医学成像等。

结项摘要

自适应波束形成在理想情况下性能优良，但当实际条件与理论假设不符时，其性能严重下降，甚至出现信号相消现象。本项目致力于研究如何利用信号的时域非圆特性提高自适应波束形成对模型失配误差的容错能力或鲁棒性。经过3年的研究，圆满完成了项目研究计划要点的内容要求。项目研究主要取得了下述成果：（1）提出了无需用户参数的信号非圆特征恢复对角加载鲁棒自适应波束形成方法；（2）提出了基于信号非圆特征恢复的角度-距离-极化域鲁棒自适应波束形成；（3）提出了两种基于信号高低阶联合统计信息的非圆盲源分离方法；（4）提出了一种超复数域鲁棒自适应波束形成方法；（5）提出了一种张量域鲁棒自适应波束形成方法。上述研究成果对于推进自适应波束形成理论的实际应用，加深对空-时-极化域自适应滤波的认识和理解，以及挖掘信号时域特征可分性在提高阵列空域处理质量中的潜能等均具有重要的理论意义。相关研究成果可应用于自适应阵列信号处理的各个领域，特别是无线通信、阵列式雷达和声呐以及医学成像等。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（8）
专利数量（0）
双矢量传感器近场源定位
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    航天电子对抗
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    章希睿;刘术华;徐友根;刘志文
  • 通讯作者：
    刘志文
Regularised parallel factor analysis for the estimation of direction-of-arrival and polarisation with a single electromagnetic vector-sensor
使用单个电磁矢量传感器估计到达方向和偏振的正则并行因子分析
  • DOI：
    10.1049/iet-spr.2009.0221
  • 发表时间：
    2011-07-01
  • 期刊：
    IET SIGNAL PROCESSING
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Gong, X. -F.;Liu, Z. -W.;Xu, Y. -G.
  • 通讯作者：
    Xu, Y. -G.
Biquaternion Capon beamformer using four-component vector-sensor arrays
使用四分量矢量传感器阵列的双四元数 Capon 波束形成器
  • DOI：
    10.1504/ijsnet.2015.072864
  • 发表时间：
    2015-11
  • 期刊：
    International Journal of Sensor Networks
  • 影响因子：
    1.1
  • 作者：
    Gou Xiaoming;Liu Zhiwen;Xu Yougen;Gong Xiaofeng
  • 通讯作者：
    Gong Xiaofeng
Coherent Source Localization: Bicomplex Polarimetric Smoothing with Electromagnetic Vector-Sensors
相干源定位：使用电磁矢量传感器的双复数偏振平滑
  • DOI：
    10.1109/taes.2011.5937301
  • 发表时间：
    2011-07-01
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Gong, Xiao-Feng;Liu, Zhi-Wen;Xu, You-Gen
  • 通讯作者：
    Xu, You-Gen
Simultaneous source localization and polarization estimation via non-orthogonal joint diagonalization with vector-sensors.
通过矢量传感器的非正交联合对角化同时进行源定位和偏振估计
  • DOI：
    10.3390/s120303394
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Sensors (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Gong XF;Wang K;Lin QH;Liu ZW;Xu YG
  • 通讯作者：
    Xu YG

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其他文献

四四元数域低秩逼近及其在矢量阵列波达方向估计中的应用
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    徐友根
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    --
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  • 通讯作者：
    刘志文
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    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    北京理工大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘志文;徐友根;曹金亮
  • 通讯作者：
    曹金亮
基于COLD阵列的联合稀疏重构信号DOA估计方法
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    --
  • 发表时间：
    2018
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    殷冰洁;徐友根;刘志文
  • 通讯作者：
    刘志文
基于双模天线阵列的ESPRIT波达方向估计
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    付思超;刘志文;徐友根
  • 通讯作者：
    徐友根

其他文献

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极化方向图分集稀疏阵列设计及其波达方向估计
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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