摘要：二阶锥规划作为凸优化理论的一个分支,近些年来已应用于波束形成的研究,但在已有研究中基于均匀线阵的一维波束形成研究得较多,且较少考虑不同指向下的束宽恒定问题。因此,基于矩形平面阵,将二阶锥规划的一维束宽恒定波束形成方法扩展到二维作为主要研究目标,首先采用Dolph-Chebyshev加权方法设计出二维参考波束,再以主瓣逼近和旁瓣最小为约束,引入二阶锥规划方法设计了支持不同俯仰角和方位角指向的二维波束。经仿真分析,所提方法可实现在三维空间中的不同指向下的波束形成,且在俯仰角设定后,在不同方位指向下可实现3 d B束宽较恒定的波束,减少了指向对波束特性的影响,方便于应用。

摘要：针对麦克风阵列语音增强系统对高精度和强实时性数据采集的需要,设计并实现了一种基于FPGA的麦克风阵列数据采集系统。其主要包括数模转换模块、数据接收处理模块和以太网控制模块3部分,实现了对16路语音信号的高质量采样和传输。系统中,将UDP数据报协议用硬件编程语言verilog在FPGA上实现,与基于操作系统的TCP/IP协议族实现UDP协议相比,大大提高了资源利用率。测试结果表明,系统能完成16路语音信号的高精度、高可靠性实时采集和传输,以太网传输速率达2.3MByte/s,满足了麦克风阵列语音增强系统的研究需要。

摘要：为减少实际阵元数目并保证不同指向角对应的波束主瓣宽度保持恒定,提出一种基于压缩感知(com-pressive sensing,CS)和二阶锥规划(second order cone programming,SOCP)的方向不变波束形成(stcering-invariant beamforming,SIB)优化方法。运用CS恢复算法对阵列虚拟拓展后的稀疏阵列采集到的压缩测量信号进行恢复并计算其虚拟加权矢量。通过虚拟加权矢量设计参考波束,采用设计波束主瓣与参数波束主瓣均方误差最小条件下保证设计波束旁瓣水平最低的准则,基于SOCP方法进行方向不变波束形成优化设计。实验结果表明,提出的方法在保证方向不变恒定束宽波束形成性能的同时,减少了实际阵元数目。