[發明專利]一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法和移動終端

在審

• 申請號: 202011175740.0
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112332894A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 蒲文強;肖進軍;張濤;羅智泉
• 申請（專利權）人: 香港中文大學（深圳）
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08;H04R1/40;G10L21/0216;G01S7/523;G01S7/52;G01S7/28
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44357
• 代理人: 黃立強

本申請提供一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法和移動終端，該方法包括：預設波束形成基本信號模型；預設目標信號的保護約束；根據波束的協方差矩陣估計誤差，設定穩健干擾抑制約束；根據陣列自由度設置懲罰準則，建立穩健波束形成優化模型；對優化模型求解。通過在目標和干擾信號周圍多個方向施加不等式約束以增加對波達方向誤差和信號樣本誤差的穩健性，通過設計懲罰準則以平衡陣列自由度有限和導向矢量誤差帶來的性能損失，從而形成綜合考慮多類誤差，能夠用于各類場景且具有低計算復雜度的穩健波束形成技術。

技術領域

本申請涉及陣列信號處理技術領域，具體涉及一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法和移動終端。

背景技術

波束形成技術以其對陣列空間自由度的靈活應用，在陣列信號處理領域扮演著重要的角色。根據不同應用場景對最終波束形成輸出信號的不同需求，波束形成技術通過設計不同的復加權系數以線性組合各個陣元收到的信號，從而使最終波束形成輸出信號滿足所需的應用需求。根據所設計的波束形成器是否依賴信號數據，陣列信號處理領域的學者提出了各種各樣的波束形成器，這些波束形成器大體上分為兩個大類：第一大類是數據獨立的波束形成器，而第二大類則是數據相關的波束形成器，或稱自適應波束形成器。

本申請的發明人在長期研發中發現，目前的穩健波束形成技術往往針對某一誤差設計穩健波束形成器，而實際中波束形成技術面臨多類誤差，包含DOA(directionofarrival，波達方向)誤差、陣列系統誤差，協方差矩陣估計誤差，以及性能受限陣列自由度的問題。目前未有綜合考慮多類誤差的穩健波束形成技術，同時，陣列自由度受限也未考慮。

發明內容

本申請提供一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法和移動終端，以解決現有技術中未有綜合考慮多類誤差的穩健波束形成技術的問題。

為解決上述技術問題，本申請采用的一個技術方案是：提供一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法，所述方法包括：預設波束形成基本信號模型；預設目標信號的保護約束；根據波束的協方差矩陣估計誤差，設定穩健干擾抑制約束；根據陣列自由度設置懲罰準則，建立穩健波束形成優化模型；對所述優化模型求解。

為解決上述技術問題，本申請采用的另一個技術方案是：提供一種移動終端，所述移動終端包括相互耦接的處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲計算機程序，所述處理器用于加載所述計算機程序并執行。

為解決上述技術問題，本申請采用的又一個技術方案是：提供一種計算機存儲介質，其上存有計算機程序，所述計算機程序用于實現上述實施方式中任一項方法的步驟。

本申請的有益效果是：區別于現有技術的情況，本申請提供一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法和移動終端，該方法包括：預設波束形成基本信號模型；預設目標信號的保護約束；根據波束的協方差矩陣估計誤差，設定穩健干擾抑制約束；根據陣列自由度設置懲罰準則，建立穩健波束形成優化模型；對優化模型求解。通過在目標和干擾信號周圍多個方向施加約束以增加對波達方向誤差和信號樣本誤差的穩健性，通過設計懲罰準則以平衡陣列自由度有限和導向矢量誤差帶來的性能損失，從而形成綜合考慮多類誤差，能夠用于各類場景且具有低計算復雜度的穩健波束形成技術，解決了現有技術中未有綜合考慮多類誤差的穩健波束形成技術的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明申請實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的情況下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，其中：

圖1是本申請一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法一實施例的流程示意圖；

圖2是本申請一種懲罰錐約束的穩健波束的形成方法另一實施例的流程示意圖；

圖3是不同波束形成器在不同SNR條件下的輸出SINR的對比示意圖；