[發明專利]基于干擾加噪聲協方差矩陣重構的穩健波束形成方法

在審

• 申請號: 202010640229.7
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111665477A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 潘濤
• 申請（專利權）人: 羿升（深圳）電子裝備有限公司
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/35;G01S7/41
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于干擾加噪聲協方差矩陣重構的穩健波束形成方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：利用雷達接收待測目標的回波；

步驟2：利用Capon空間譜重構干擾協方差矩陣，得到重構的干擾加噪聲協方差矩陣；

步驟2-1：設共有P個目標，其中p＝0為期望目標，其他目標為干擾目標，雷達接收陣列陣元數為M；定義如下橢球不確定集：

其中，Θ_int為只含有干擾信號波達方向的角度區域，ε為常數，為來波方向為θ的名義導向矢量，滿足的條件；為了使每一個干擾信號區間的所有導向矢量都約束在一個同樣大小的橢球形不確定集中，ε應滿足以下不等式：

其中，a_p為第p個干擾信號的導向矢量；

步驟2-2：由于真實的干擾信號導向矢量一定處于不確定集中S_a(θ∈Θ_int)中，因此在整個不確定S_a(θ∈Θ_int)上對Capon功率譜進行積分運算重構干擾協方差矩陣，近似等于：

其中，a_il為S_a(θ∈Θ_int)表面區域的每個采樣點對應的導向矢量，I表示角度區域Θ_int上的采樣點數，L為每個采樣點的名義導向矢量的不確定集中的采樣點數，為樣本協方差矩陣；

步驟2-3：利用干擾信號協方差矩陣，重構干擾加噪聲協方差矩陣；重構的干擾加噪聲協方差矩陣為：

其中I_m為M階單位矩陣，為噪聲能量估計值，用采樣數據協方差矩陣最小特征值來近似；

步驟3：重構出期望信號加噪聲協方差矩陣，建立并求解二次約束二次規劃問題,獲得誤差矢量的正交分量；

構建以下優化問題：

式中，e_⊥為垂直的矢量，為期望目標的名義導向矢量；

該優化問題是一個二次約束二次規化問題，并且是一個凸問題，可以基于內點法快速求解，獲得該優化問題的最優解得到導向矢量的估計值：

步驟4：計算波束形成器的權值矢量：

根據步驟2得到的協方差矩陣和步驟3得到的導向矢量，利用Capon波束形成器得出權值w：

2.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1所述方法的步驟。

3.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1所述的方法的步驟。