一种基于对角载入的鲁棒MVDR波束形成算法*
2012-08-14施荣华孟秋杰
湖南大学学报(自然科学版) 2012年9期
施荣华,孟秋杰,董 健,郭 迎
(中南大学 信息科学与工程学院,湖南 长沙 410083)
自适应波束形成广泛地应用于雷达、系统识别、声纳和移动通信等领域[1-5].MVDR自适应波束形成器在保持信号不变的约束下使噪声输出功率最小,具有良好的弱信号检测和高分辨力性能,因此得到广泛的应用.但是由于外部环境、信源、传感器阵列等诸多条件的复杂变化,导致信号方向向量出现偏差,使传统的MVDR波束形成算法的性能下降.为了克服各种误差引起的性能下降,一些学者近几十年进行了大量研究来提高自适应波束形成的稳健性,其中最具代表性的方法有3种:特征空间(ESB)法、线性约束(LCMV)法和对角加载(LSMI)法.特征空间法[6]具有较快的收敛速度,但它需要准确估计信号子空间维数,当子空间维数过估计或欠估计时算法失效;线性约束法[7]通过适当的约束条件使得自适应波束满足一定的稳健条件,但只适用于观察方向失配的情况;对角加载法:文献[8]对协方差矩阵沿其对角线加一正常数后再用采样协方差矩阵求逆方法求得自适应权值提高自适应波束形成器的稳健性.由于加载量被固定,不随期望信号的信噪比和导向矢量的误差变化而变化,当信噪比增加时,输出信干噪比会明显恶化.文献[9]采用最差性能最优化思想,提高了波束形成器的鲁棒性,但是该算法计算复杂度高,不便于工程实现;文献[10]采用矩阵锥消方式,通过对协方差矩阵点乘一个给定误……
登录APP查看全文