协方差矩阵对角加载的稳健自适应波束形成方法技术

本发明专利技术公开了一种协方差矩阵对角加载的稳健自适应波束形成方法，主要解决现有技术中自适应对角加载方法中的加载系数确定问题。其实现方案为：1）计算雷达天线阵列接收信号的协方差矩阵；2）由雷达天线阵列目标信号的导向矢量求自适应权向量的线性组合表达式；3）将协方差矩阵和权向量表达式得到雷达天线阵列输出功率的恒等变化表达式，并定义剩余矢量；4）构造剩余矢量的协方差矩阵；5）将剩余矢量协方差矩阵的逆矩阵作为加权最小二乘理论中的加权矩阵，求解雷达阵列天线接收信号协方差矩阵的加载系数；6）计算自适应权矢量进行波束形成。本发明专利技术通过注入噪声矩阵来减少协方差矩阵特征值的散布程度，提高了波束形成的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于阵列信号处理
，是阵列处理的一个重要方面。通过对阵列输出信号的样本协方差矩阵进行对角加载计算，更精确的估计出阵列输出信号的协方差矩阵，这种加载技术可用于波束形成，空间谱估计等领域。
技术介绍
波束形成亦称为空域滤波，是阵列信号处理的一个主要方面，应用于航空、航天、雷达和通信系统中，逐步成为阵列信号处理的标志之一，其实质是通过对各个阵元加权进行空域滤波，来达到增强期望信号、抑制干扰信号的目的；并且可以根据信号环境的变化自适应的改变各阵元的加权因子。自从提出“自适应天线”这个术语以来，自适应天线至今已经经历了 50多年的发展，自适应研究的重点一直是自适应波束形成算法，而且经过前人的努力，许多好的算法已经被总结出来。自适应波束形成通过调节各阵元的加权幅度、加权相位，来改变阵列的方向图，使阵列天线的主瓣对准期望信号；同时，阵列天线的零点和副瓣对准干扰信号和其他信号，从而提高接收信噪比。其中对角加载的波束形成方法是应用最广的自适应算法，对角加载技术能减弱小特征值对应的噪声波束的影响，改善方向图畸变，有文献分析了加载量对自适应阵列干扰噪声比的影响。但是加载量的确定一直以来是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种协方差矩阵对角加载的稳健自适应波束形成方法，包括如下步骤：?1）根据阵元数为M的雷达天线阵列接收信号x，求其相应的协方差矩阵2）求雷达天线接收到的目标信号的方向矢量as的正交补空间B，根据自适应波束形成的线性约束条件wHas＝1，得到雷达天线阵列的加权向量w的线性组合表达式：其中，上标H表示共轭转置，η∈C(M?1)×1为待求矢量，C(M?1)×1表示所有维数为(M?1)×1的矢量的集合空间；?3）根据步骤1）中的协方差矩阵和步骤2）中的加权向量w，得到雷达天线阵列输出最小功率为：?令剩余矢量e＝b?Xη，则雷达天线阵列输出最小功率表达式可以恒等变换为?其中，表示表达式最小值时的w取值，表...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董玫，杨威，苏洪涛，赵永波，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：