基于导向矢量双层估计和协方差矩阵重构的稳健波束形成算法

作者：吕岩^*; 曹菲; 杨剑; 冯晓伟

来源：电子与信息学报, 2022, 44(12): 4159-4167.

• 稳健自适应波束形成
• 协方差矩阵重构
• 导向矢量估计
• Capon功率谱估计

针对干扰加噪声协方差矩阵(INCM)重构过程中Capon功率谱(CPS)估计分辨率低的问题，该文提出两种稳健自适应波束形成（RAB）算法。该算法首先通过搜索CPS的峰值确定积分区间，然后对各区间积分所得的协方差矩阵进行特征值分解。通过合理设置判定门限确定区间内所含的入射信源数量，并将较大特征值所对应的特征向量作为信源导向矢量(SV)的初步估计。而后通过最大化估计功率的方法，在初步估计SV的正交空间内搜索其与真实SV之间的误差。该算法1利用最小特征值所对应的特征向量，向初步估计的SV中添加正交比例梯度，得到双层估计的SV。与算法1不同，算法2通过求解2次优化(QP)问题得到修正的SV。最后通过重构INCM获得阵列最优权值矢量。通过计算机仿真实验，验证了所提算法有效解决了CPS估计分辨率低的问题，较其他算法综合性能更优，具备更高的稳健性。