[發(fā)明專利]一種基于協(xié)方差矩陣錐化的陣列天線自適應波束形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410620657.8
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104360316A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 朱圣棋;霍恩來;胡海洋;高永嬋;楊東;廖桂生;陶海紅
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種基于協(xié)方差矩陣錐化的陣列天線自適應波束形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，利用陣列天線接收來自外部的信號，陣列天線為由M個陣元組成的均勻線陣，陣列天線的陣元間距表示為d，d＝λ/2，λ表示陣列天線接收信號的波長；陣列天線在k時刻接收的信號表示為x(k)，陣列天線接收的信號包括期望信號、干擾信號和噪聲；

步驟2，得出干擾加噪聲的協(xié)方差矩陣的估計值

步驟3，利用協(xié)方差矩陣錐化方法對干擾加噪聲的協(xié)方差矩陣的估計值進行改進，得出干擾加噪聲的協(xié)方差矩陣的改進后估計值其中，表示矩陣的Hadamard積，T是M×M維的的錐化矩陣，矩陣T的第m行第n列的元素T_MZ(m,n)為：

TMZ(m,n)=sin((m-n)Δ)(m-n)Δ=sin(πW(m-n)/2)πW(m-n)/2]]>

其中，m＝1,2,...,M，n＝1,2,...,M；Δ＝Wπ/2，W表示零陷在sinθ'的寬度，θ'的取值范圍為0°～180°；

步驟4，用矩陣A表示一個M×M維的半正定矩陣，建立以下關于矩陣A的優(yōu)化模型：

subject?to?Tr(A)＝M

Tr(C~A)≤Δ0]]>

其中，Tr(·)表示矩陣的跡，上標-1表示矩陣的逆，Θ表示設定的只包含期望信號的入射角的角度區(qū)域，B表示任意信號的入射角的角度區(qū)域；d(θ)＝[1,e^{j2πd/λsinθ},…,e^{j2πd/λ(M-1)sinθ}]^H，θ表示期望信號的入射角，上標H表示矩陣的共軛轉置；的含義為：A是半正定矩陣；

步驟5，求解步驟4所述的優(yōu)化問題，得出矩陣A的最優(yōu)解A^*，將矩陣A^*按如下公式進行分解，A^*＝Y*Y^H，其中，Y表示M×r維的列滿秩矩陣；

得出陣列天線接收的期望信號的導向矢量的估計值如果r＝1，如果r>1，則其中，v為r×1維的向量，且vHYHC~Yv=Tr(YHC~Y),]]>其中，||·||的含義為模值；

步驟6，根據(jù)步驟5得出的陣列天線接收的期望信號的導向矢量的估計值進行陣列天線自適應波束形成。