基于协方差矩阵重构和导向矢量优化的波束形成算法

摘要：

针对传统波束形成算法在导向矢量失配和协方差矩阵误差情况下输出信干噪比下降严重的问题,提出了一种基于协方差矩阵重构和导向矢量优化的稳健自适应波束形成算法.该算法通过估计信号和干扰的功率及方向,重构干扰加噪声协方差矩阵,同时结合投影和空域积分思想,对假定的导向矢量进行优化计算,使其接近真实的导向矢量.进而通过相关运算求得复数加权值实现波束形成.所提算法可以有效抑制干扰,提高输出信干噪比.在多种失配存在的情况下,所提算法也具有较好的性能.研究共进行了 6个仿真实验,所提算法性能均优于所对比算法.所提算法在快拍数固定且存在导向矢量失配的情况下,相比于最差情况性能最优算法有约5 dB的输出信干噪比提升.在信噪比固定且存在导向矢量失配的情况下,相比于对比算法均有4 dB以上的性能提升.实验结果验证了所提算法的有效性.

关键词：波束形成、协方差矩阵重构、导向矢量优化、正交投影、矩阵分解

所属期刊栏目：45

分类号：TN911.7

资助基金：天津市自然科学基金资助项目17JCYBJC18600

在线出版日期：2022-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：79-92