一種基于稀疏干擾協方差矩陣重構的穩健自適應波束形成算法

鹿玉澤 ，王玉璽，鄭家毅 ，李 偉

（1.西安電子科技大學 空間科學與技術學院，陜西 西安 710071；2.空軍工程大學 信息與導航學院，陜西西安 710077）

一種基于稀疏干擾協方差矩陣重構的穩健自適應波束形成算法

鹿玉澤1，王玉璽2，鄭家毅2，李 偉2

（1.西安電子科技大學 空間科學與技術學院，陜西 西安 710071；2.空軍工程大學 信息與導航學院，陜西西安 710077）

基于Capon譜估計的干擾噪聲協方差矩陣重構方法能夠消除快拍數據中的期望信號，提高波束形成算法的穩健性，但是當快拍次數較少時Capon譜估計結果不準，重構矩陣存在較大誤差而且算法計算量較大。針對上述問題，設計一種基于稀疏干擾協方差矩陣重構的穩健自適應波束形成算法，通過設置方向波動參數對Capon譜估計結果進行修正，利用接收數據矩陣特征值和干擾信號的空域稀疏性，僅在修正后的干擾方向范圍內進行重構，從而降低計算量。理論分析和仿真實驗表明，新算法在保證對期望信號方向失配穩健的基礎上，降低了對快拍次數以及估計誤差的敏感性，形成的波束旁瓣電平更低、零陷更深而且零陷得到展寬。

譜估計；矩陣重構；波束形成；零陷寬度

波束形成作為陣列信號處理中最為關鍵的技術，廣泛應用于雷達、聲吶、通信以及醫學影像等領域，其按照形成方式，可以分為不依賴數據的固定波束形成方法和依賴于接收數據的自適應波束形成方法。自適應波束形成能夠根據接收信號自動調整零陷抑制干擾信號，因此具有更好的應用價值，一直以來成為陣列信號的研究重點。……