1、隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，無線通信系統(tǒng)飛速發(fā)展。智能天線作為無線通信系統(tǒng)的關鍵技術之一，可以使陣列天線主瓣對準期望信號方向并自適應地抑制空間來向未知的干擾，從而抑制多用戶干擾并提高系統(tǒng)容量。但當處理的信號和干擾數多于陣列天線的自由度時，智能天線將不能有效工作。近年來，無線通信設備日益增多，電磁干擾問題也越來越嚴重，電磁兼容日益成為研究的熱點。天線系統(tǒng)電磁兼容的優(yōu)劣極大程度地影響到通信系統(tǒng)的好壞，通過減少天線數量來降低天線對外輻射能量和耦合

2、干擾，是減輕電磁干擾有效可行的方案之一。
　　 虛擬天線是在智能天線基礎上發(fā)展起來的先進技術，主要研究如何增加陣列天線的自由度，以便抑制數目眾多的干擾，或者用更少的天線數來處理相同數目的信號，目前的研究主要集中在DOA估計方面。本論文對基于內插變換的虛擬天線作為研究對象，通過理論分析和仿真實驗，對其應用于天線波束形成的性能進行了深入研究，在提高干擾抑制增益、降低副瓣電平、減輕內插變換角度敏感效應等方面取得了一些研究成果。本文的主

3、要研究內容如下：
　　 1.針對現(xiàn)有的基于內插變換的虛擬天線用于自適應波束形成時，對干擾的抑制增益比較低、副瓣電平偏高和天線陣列輸出信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio，SINR)較低的問題，本文首先從理論上分析了現(xiàn)有虛擬天線波束形成方法出現(xiàn)這種問題的原因，發(fā)現(xiàn)是由于內插變換過程產生的變換誤差使協(xié)方差矩陣的特征值和特征矢量出現(xiàn)擾動，并參與波束形成權值計算，造成的波束畸變所致；并推

4、導出影響干擾抑制增益大小的因子。將投影變換的思想引入到虛擬天線中，提出了干擾空間投影(InterferenceSpace Projection，ISP)策略，根據張成干擾空間的基向量的不同，ISP策略有兩種具體實現(xiàn)方法，利用協(xié)方差矩陣特征分解得到的大特征值對應的特征向量作為基向量形成投影算子，記為ISP-1方法；利用干擾方向的導向矢量作為基向量形成投影算子，記為ISP-2方法，并從理論上證明了ISP策略可以增強虛擬天線協(xié)方差矩陣的信號子

5、空間，抑制噪聲子空間的小特征值和特征矢量的擾動，從而提高大小特征值強度比，加深虛擬天線波束形成的零陷深度并降低副瓣電平水平。
　　 2.針對虛擬天線波束形成抑制獨立干擾問題，提出了兩種投影虛擬天線波束形成(Projected Virtual Antenna Beam Forming，PVABF)算法，對其抗超自由度干擾的可行性進行了理論分析，通過仿真實驗，結果驗證了PVABF算法可以有效地增加虛擬天線波束形成的零陷深度，改善副瓣

6、性能，提高了陣列天線輸出性能；在性能指標滿足系統(tǒng)要求的前提下，不但可以有效地增加陣列天線的自由度，還可以一定程度地擴展陣列天線的孔徑。
　　 3.針對虛擬天線波束形成抑制相干干擾問題，結合空間平滑技術，在內插空間平滑(Interpolated Spatial Smoothing，ISS)算法的基礎上，引入ISP思想，提出了改進的內插空間平滑(Modified Interpolated Spatial Smoothing，MISS

7、)算法，該算法可以提高對相干干擾的抑制增益，改善副瓣性能，對MISS算法的性能進行了理論分析和仿真實驗，理論分析和仿真實驗的結果證實了算法的有效性，不同的子陣劃分方式會影響MISS算法的性能。
　　 4.針對現(xiàn)有虛擬天線內插變換技術不能在大的內插區(qū)域上有效工作，當出現(xiàn)突發(fā)干擾落在變換區(qū)域之外時，突發(fā)干擾得不到抑制的問題，本文從微分幾何的角度，分析了產生角度敏感問題的機理，提出了一種基于流形長度的虛擬天線波束形成方法，該方法可以在