[發(fā)明專利]用于機載衛(wèi)星導航平臺的循環(huán)平穩(wěn)波束形成方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611106103.1
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106603144A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 黃磊;李強;張沛昌;黃敏;張亮;李冠群;裴燦
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B7/04;H04B7/06;G01S19/13
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)44268
• 代理人: 王永文,劉文求

1.一種用于機載衛(wèi)星導航平臺的循環(huán)平穩(wěn)波束形成方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、建立陣列天線接收信號模型，并得到接收信號的循環(huán)自相關矩陣；

B、根據(jù)接收信號的循環(huán)自相關矩陣、本地參考信號的控制向量以及信號循環(huán)平穩(wěn)特性建立循環(huán)自適應波束形成器；

C、求解所述循環(huán)自適應波束形成器的陣列權值，將其作為期望信號的導向矢量，并建立約束循環(huán)自適應波束形成器；

D、構建接收信號的陣列協(xié)方差矩陣，并根據(jù)最小均方誤差準則求解所述陣列協(xié)方差矩陣的收縮因子，得到具有最小均方誤差的陣列協(xié)方差矩陣估計值；

E、基于最小方差無失真響應準則，根據(jù)所述循環(huán)自適應波束形成器的陣列權值和所述具有最小均方誤差的陣列協(xié)方差矩陣估計值建立循環(huán)平穩(wěn)波束形成器，得到循環(huán)平穩(wěn)波束形成器的陣列權值并輸出。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于機載衛(wèi)星導航平臺的循環(huán)平穩(wěn)波束形成方法，其特征在于，所述步驟A包括：

A1、建立陣列天線接收信號模型為X(t)＝as(t)+i(t)+n(t)，其中，s(t)和a分別為期望信號及其導向矢量，i(t)和n(t)分別表示干擾和噪聲；

A2、根據(jù)期望信號的導向矢量和循環(huán)自相關函數(shù)得到接收信號的循環(huán)自相關矩陣其中為期望信號的循環(huán)自相關函數(shù)，Δ為時延。

3.根據(jù)權利要求2所述的用于機載衛(wèi)星導航平臺的循環(huán)平穩(wěn)波束形成方法，其特征在于，所述步驟C包括：

C1、求解所述循環(huán)自適應波束形成器的陣列權值，其迭代求解過程為

其中，w_CAB為循環(huán)自適應波束形成器的陣列權值，k表示第k次迭代，u_i(k)為參考向量u中的元素；

C2、將w_CAB作為期望信號的導向矢量，建立約束循環(huán)自適應波束形成器，其目標函數(shù)為：

$\begin{array}{c}\underset{w}{\min }{w}^H{R}_{XX}w\\ subjectto{w}^H{w}_{CAB}=1\end{array};$

其中，w為待求的陣列權值，R_XX為接收信號采樣協(xié)方差矩陣，在每一次采樣時刻，R_XX為常值矩陣。

4.根據(jù)權利要求3所述的用于機載衛(wèi)星導航平臺的循環(huán)平穩(wěn)波束形成方法，其特征在于，所述步驟D包括：

D1、將接收信號的陣列協(xié)方差矩陣表示為其中，α和β為收縮因子，且α＞0、β＞0，為理想的陣列協(xié)方差矩陣R的采樣估計值，M為天線陣元數(shù)目，tr(·)為矩陣求跡運算；

D2、求解所述收縮因子，使具有最小均方誤差，得到收縮因子其中，||·||為弗羅貝尼烏斯范數(shù)。