CN114047481B 一种基于子空间正交性的稳健自适应波束形成方法 （中国科学技术大学）

KR20190124488A,2019一种基于子空间正交性的稳健自适应波束本发明涉及一种基于子空间正交性的稳健间对应的特征值的平均值估计出噪声功率；第准确的干扰加噪声协方差矩阵以及期望信号的21.一种基于子空间正交性的稳健自适应波束形成方法，先对M元阵列接收数据进行预及其对应的特征值矩阵，其中i=E,A,"+E,A,E",Es和Λs分别是信号子空间及其对应步骤2、利用信号子空间与噪声子空间的正交性质，对步骤3、利用信号子空间与噪声子空间的正交性质，对步骤5、利用步骤3中的估计出的更准确的各干扰导向步骤7、根据步骤6中重构出干扰加噪声协方差矩阵和步骤2中更准确的期望信号导向2是矢量l2范数算子；步骤12、基于预处理得到的噪声子空间En，将名义导向矢量a(0)>L+1；再根据阵列结构生成期望信号的导向矢量初值各干扰导向矢量初值3维矩形邻域、方形邻域、椭圆形邻域、圆形邻域、十字邻域或一维邻域，是该邻域的中心，并对该邻域离散化R个点，第r个点的导向矢量为为导向矢量在第r个点引入的误:为导向矢量在第r个点引入的误4步骤52、利用估计出的各干扰导向矢量i,、信号子空间Es及其修正后的特征值矩阵入,,步骤63、根据重构出的噪声协方差矩阵和干扰协方差矩阵i,按下式重构出干扰加5步骤71、根据重构出干扰加噪声协方差矩阵和更准确的期望信号导向矢量i,,按步骤72、将最佳权矢量w对阵列接收的第k个快拍数据x(6Capon空间功率谱在非期望信号角度区域内对角度变量进行积分，最终重构的干扰加噪声善了干扰加噪声协方差矩阵重构精度，一种多重稳健自适应波束形成方法(ZL20201[0009]步骤2、利用信号子空间与噪声子空间的正交性质，对期望信号导向矢量进行修7[0015]进一步地，上述基于子空间正交性的稳健自适应波束形成方法，先对M元阵列接收数据进行预处理，包括：估计出阵列的协方差矩阵i,对该矩阵进行特征分解，i=E,A,e"+E,A,E",Es和Λs分别是信号(包括干扰)子空间及其对应的特征值构成的对[0020]先估计出期望信号的波达方向0"、干扰个数L(M＞L+1)和所有干扰的波达方向再根据阵列结构生成期望信号的导向矢量初值各干扰导向矢[0022]步骤21、给定垂直于期望信号的导向矢量平面上的微小邻域，包括二为导向矢量在第r个点引入的误8邻域的中心，并对该邻域离散化R个点，第r个点的导向矢量为为导向矢量在第r个点引入的误9[0036]利用噪声子空间对应的特征值矩阵Λn，取对角元素的平均值估计出噪声功率，[0043]步骤52、利用估计出的各干扰导向矢量⃞,(/-1,2…,L)、信号子空间Es及其修正后[0054]步骤63、根据重构出的噪声协方差矩阵和干扰协方差矩阵i,按下式重构出干征值矩阵与噪声子空间特征值矩阵所包含的信息，估计出更准确的噪声功率和干扰功率，[0062]图1为本发明实施例提供的一种基于子空间正交性的稳健自适应波束形成方法流[0068]步骤2、利用信号子空间与噪声子空间的正交性质，对期望信号导向矢量进行修形成方法，在对阵列接收数据的协方差矩阵的特征分解获得信号子空间和噪声子空间之计独立的；xs(k)＝s(k)a0，s(k)是期望信号的波形，a0是期望信号的真实导向矢量，l为对应的真12,…,dM-1为各个阵元与参考阵元之间的间距。[0085]为了最大化输出信噪比，Capon等人提出在保证对期望信号方向响应一定的前提权值矢量代入优化问题的目标函数即可获得阵列的输出功率[0100]利用M元阵列接收数据估计阵列的协方差矩阵对进行特征分解，i=E,A,"+E,A,E⃞",Es和Λs分别是信号(包括干扰)子空间及其对应的特征值2是矢量l2范数算子；[0105]先估计出期望信号的波达方向0"、干扰个数L(M＞L+1)和所有干扰的波达方向 再根据阵列结构生成期望信号的导向矢量初值各干扰导向矢[0107]步骤21、给定垂直于期望信号的导向矢量平面上的微小邻域，包括二的中心，并对该邻域离散化R个点，第r个点的导向矢量为为导向矢量在第r个点引入的误i,,-T。邻域的中心，并对该邻域离散化R个点，第r个点的导向矢量为为导向矢量在第r个点引入的误[0121]利用噪声子空间对应的特征值矩阵Λn，取对角元素的平均值估计出噪声功率，[0128]步骤52、利用估计出的各干扰导向矢量i,(I=1,2,…,L)、信号子空间Es及其修正后[0137]步骤62、根据估计出的各干扰导向矢量和功率户(I-1,2,…,L),按下式重构出干[0139]步骤63、根据重构出的噪声协方差矩阵和干