基于二次型约束的鲁棒自适应波束形成算法.pdfVIP

第 3O卷第 11期 电 子 与 信 息 学 报 Vo1．30No．11 2008年 11月 JournalofElectronics＆ InformationTechnology NOV．2008 基于二次型约束的鲁棒 自适应波束形成算法 宋 昕 汪晋宽 韩英华 f东北大学信息科学与工程学院 沈阳 110004) 摘 要：针对期望信号方向向量存在偏差会导致 自适应波束形成算法的性能急剧下降这一问题，该文提出了一种基 于二次型约束的鲁棒 自适应波束形成算法。通过对期望信号波达方向附近范围内的方向向量的误差模值进行约束， 来提高算法的鲁棒性，并在此约束条件下对权重向量进行优化求解，且优化解中的参数能够准确求出。该算法可有 效地控制波束主瓣区域内信号的畸变，并能够抑制方向向量偏差所带来的影响，提高了系统的鲁棒性，同时使干扰 和噪声的功率输出最小，保证了对干扰信号的抑制能力，改善了阵列输出的信干噪比，使其更接近最优值。仿真结 果验证了所提算法的有效性与优越性。 关键词：波束形成；信干噪比；对角载入；信号方向向量偏差 中图分类号：TN911．7 文献标识码：A 文章编号：1009—5896(2008)11—2662—04 RobustAdaptiveBeamformingAlgorithmwithaQuadraticConstraint SongXin WangJin--kuan HanYing··hua (SchoolofInformationScienceEngineering，NortheasternUniversityjShenyang110004，China) Abstract：Theperformanceofadaptivebeamformingalgorithmsisknowntodegradeseverelyinthepresenceof evenslightsignalsteeringvectormismatches．Toaccountforthemismatches，anovelrobustadaptivebeamofrming algorithm isproposed．Toimproverobustnessjtheweightvectorisoptimizedtoinvolveminimizationofaquadratic functionsubjecttothenormoferrorbetweentheactualandassumedsignalsteeringvectorsandtheparameterin theoptimalsolution canbesolvedaccurately．Theproposedalgorithm can suffertheleastdistortionfrom the directionsnearthesteeringangle，reducetheinfluenceofthemismatches，and providean improvedrobustness againstthemismatches．Moreover，itcansuppresstheinterferencesignalsandmakethemeanoutputarraySINR consistentlyclosetotheoptimalone．Simulationresultsdemonstrateitsvalidityandsuperiorityas comparedwith theconventionalalgorithms． Keywords：Beamforming；Signal—to-Interference—plus-NoiseRatio(SINR)；Diagonalloading；Signalsteeringvector mjsmatches 1 引言 自由度。特征向量法利用信