CN115102597B 一种稳健的自适应波束形成方法 （中国科学技术大学）

本发明公开了一种稳健的自适应波束形成方向和名义导向矢量；构造投影矩阵1得到最优名义导向矢量和估计的功率利用虚拟干扰的零最优的期望信号导向矢量和干扰加噪声协方差重构的干扰加噪声协方差矩阵计算权矢量对干2步骤5、基于步骤1得到的干扰初始波达方向和步骤3得到的干扰功率估计值重构干扰步骤6、基于步骤2得到的最优期望信号导向矢量和步骤5得到的干扰加噪声协方差矩2.根据权利要求1所述的一种稳健的自适应波束步骤11、有L个远场窄带信号源包含一个期望信号和L-1个干扰入射到M元均匀线3表示由特征值组成的对角矩阵，diag表示对元素进行对角化；表示对旋转不变关系矩阵ys进行特征值分解，得到l3.根据权利要求1所述的一种稳健的自适步骤21、利用步骤1的得到的期望信号的初始波达方向对应的名义导向矢量4其中n=1,2,…,N是在第次迭代时利用误差矢量对期望.表示区间表示搜索的总次数，表示阵列在时刻接收数据矢量的接收数4.根据权利要求1所述的一种稳健的自适应波束形成方法表示为：5其中⃞,l=1,2,…,L-1是步骤1得到的干扰的名义导向矢量，素⃞,l1=1,2,…,L-1是干扰的功率估计值。5.根据权利要求1所述的一种稳健的自适利用步骤1中噪声子空间对应的特征值矩阵,。6.根据权利要求1所述的一种稳健的自适应波束其中，为加入的虚拟干扰波达方向与干扰初始波达方向之间的角度间隔，步骤52、利用步骤51中的重构的干扰协方差矩阵以及步骤4中估计的噪声功率重构干7.根据权利要求1所述的一种稳健的自适步骤61、基于步骤2得到的最优期望信号导向矢量和步骤5;67信号导向矢量，存在复杂度高的问题，另一方面，大多数协方差矩阵重构方法都是基于[0007]步骤2、根据步骤1中得到的期望信号名义导向矢量构造投影矩阵1，得到误差矢[0010]步骤5、基于步骤1得到的干扰初始波达方向和步骤3得到的干扰功率估计值重构8[0011]步骤6、基于步骤2得到的最优期望信号导向矢量和步骤5得到的干扰加噪声协方l=[0016]步骤11、有L个远场窄带信号源包含一个期望信号和L-1个干扰入射到M元均匀线9[0027]步骤21、利用步骤1的得到的期望信号的初始波达方向对应的名义导向矢量[0035]步骤22、通过设置一定的步长对期望信号名义导向矢量修正并进行迭代更新，[0037]其中，是在第n次迭代时利用误差矢量e0对期望信号名义导向矢量u,修正的结果，bn表示区间[-b,b]中以η为间隔的第n个值，表示搜索的总次数，表示阵列在时刻k接收数据矢量x(k)[0049]其中，是步骤1得到的干扰的名义导向矢对角元素⃞,1=1,2,…,L-1是干扰的功率估计值。[0051]利用步骤1中噪声子空间对应的特征值矩阵取对角元素的平均值估计方向的两侧布置两个功率相等的虚拟干扰，虚拟干扰的波达方向[0056]其中，Δ为加入的虚拟干扰波达方向与干扰初始波达方向之间的角度间隔，⃞,l=1,2,…,L-1是干扰的功率估计值，⃞,l=1,2,…,L-1是干扰的名义导向矢量，[0057]步骤52、利用步骤51中的重构的干扰协方差矩阵以及步骤4中估计的噪声功率重[0066](1)本发明构造的投影矩阵1所张成的空间是期望信号名义导向矢量空间的补空[0068](3)本发明利用基于虚拟干扰的零点展宽方法重构出干扰加噪声协方差矩阵，进[0075]如图1所示，本发明实施例提供一种基于投影的干扰加噪声协方差矩阵重构的稳[0078]步骤2、根据步骤1中得到的期望信号名义导向矢量构造投影矩阵1，得到误差矢[0081]步骤5、基于步骤1得到的干扰初始波达方向和步骤3得到的干扰功率估计值重构[0082]步骤6、基于步骤2得到的最优期望信号导向矢量和步骤5得到的干扰加噪声协方l=[0086]步骤11、有L个远场窄带信号源包含一个期望信号和L-1个干扰入射到M元均匀线的期望信号与干扰的初始波达方向，分别为和根据已知均匀线阵形状获得[0097]步骤21、利用步骤1的得到的期望信号的初始波达方向对应的名义导向矢量[0105]步骤22、通过设置一定的步长对期望信号名义导向矢量修正并进行迭代更新，[0107]其中，是在第n次迭代时利用误差矢量e0对期望信号名义导向矢量修正的结果，bn表示区间[-b,b]中以η为间隔的第n个值，表示搜索的总次数，表示阵列在时刻k接收数据矢量x(k)投影矩阵bip"表示为：[0119]其中，是步骤1得到的干扰的名义导向矢对角元素⃞,1=1,2,…,L-1是干扰的功率估计值。[0121]利用步骤1中噪声子空间对应的特征值矩阵取对角元素的平均值估计[0126]其中，Δ为加入的虚拟干扰波达方向与干扰初始波达方向之间的角度间隔，[0127]步骤52、利用步骤51中的重构的干扰协方差矩阵以及步骤4中估计的噪声功率重谱的协方差矩阵重构方法(最大熵谱法)，基于子空间的稳健自适应波束形成方法(基于子验下不同方法与理论最优波束形成器输出信干噪比差值随信噪比(Signal-to-N