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《基于干擾噪聲矩陣重構(gòu)的自適應(yīng)波束形成算法-論文.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、JournalofComputerApplicationsISSN1001—90812014—03.10計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2014,34(3):649—652,657C0DENJYIIDUhttp://www.joca.a(chǎn)n文章編號:1001.9081(2014)03—0649—04doi:10.11772/j.issn.1001—9081.2014.03.0649基于干擾噪聲矩陣重構(gòu)的自適應(yīng)波束形成算法侯云山,張新成,金勇(1.河南科技大學(xué)信息工程學(xué)院,河南洛陽471023;2.開封大學(xué)軟件技術(shù)學(xué)院,河南開封475004;3.河南大學(xué)圖像處理與模式識別研究所,河南開封
2、475000)(通信作者電子郵箱houys20134@163.con)摘要:針對在自適應(yīng)波束形成中,當(dāng)采樣次數(shù)較少或期望信號導(dǎo)向矢量存在誤差以及訓(xùn)練數(shù)據(jù)中含有期望信號成分時(shí)導(dǎo)致波束輸出信干噪比(SINR)下降的問題,提出了一種重構(gòu)干擾噪聲協(xié)方差矩陣并且估計(jì)期望信號導(dǎo)向矢量的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成方法。在期望信號波達(dá)方向的角度范圍已知的條件下,首先利用多重信號分類(MUSIC)空間譜在不合期望信號的區(qū)域重構(gòu)出干擾噪聲協(xié)方差矩陣;然后推導(dǎo)了避免期望信號的導(dǎo)向矢量的估計(jì)值收斂到任一干擾的導(dǎo)向矢量或它們的線性組合的約束條件;進(jìn)而以此約束條件和陣列輸出功率最大化條件建立了期望信
3、號導(dǎo)向矢量估計(jì)的優(yōu)化問題,并使用凸優(yōu)化軟件估計(jì)出最優(yōu)的期望信號導(dǎo)向矢量。討論了該方法的計(jì)算復(fù)雜度并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性和優(yōu)越性。仿真結(jié)果表明,當(dāng)期望信號和干擾源存在隨機(jī)指向誤差和局部散射的情況下,所提方法在很大的輸入信噪比范圍內(nèi)的輸出信干噪比仍接近理論值,優(yōu)于其他自適應(yīng)波束形成方法。關(guān)鍵詞:自適應(yīng)波束形成;信干噪比;空間譜;導(dǎo)向矢量中圖分類號:TN911.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AAdaptivebeamformingalgorithmbasedoninterference—noisecovariancematrixreconstructionHOUYunshan,Z
4、HANGXincheng,JINYong(1.CollegeofInformationEngineering,HenanUniversityofScienceandTechnology,LuoyangHenan471023,China;2.CollegeofSoftwareTechnology,KaifengUniversity,KaifengHenan475004,China;3.InstituteofImageProcessingandPatternRecognition,HenanUniversity,KangHenan475000,China)Abstra
5、ct:Inadaptivebeamforming,thepresenceofthedesiredsignalcomponentinthetrainingdata,smallsamplesize,andimpreciseknowledgeofthedesiredsignalsteeringvectorarethemaincausesofperformancedegradation.Inordertosolvethisproblem,thispaperproposedarobustadaptivebeamformingalgorithmwhichperformedin
6、terference—plus—noisecovariancematrixreconstructionanddesiredsignalsteeringvectorestimation.Inthisalgorithm,firsttheinterference—plus—noisecovariancematrixwasreconstructedusingMultipleSignalClassification(MUSIC)spatialspectruminthesignal—freeanglesection,thentheconstraintthatprevented
7、theconvergenceoftheestimateofthedesiredsignalsteeringvectortoanyoftheinterferencesteeringvectorsortheirlinearcombinationwasderived,nextthisconstraintwasusedtogetherwiththemaximizationofthearrayoutputpowertoformulateanoptimizationproblemofestimatingthedesiredsignalsteeringvector,andcon
8、vexop