[发明专利]用于机载卫星导航平台的循环平稳波束形成方法及系统

权利要求书

1.一种用于机载卫星导航平台的循环平稳波束形成方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、建立阵列天线接收信号模型，并得到接收信号的循环自相关矩阵；

B、根据接收信号的循环自相关矩阵、本地参考信号的控制向量以及信号循环平稳特性建立循环自适应波束形成器；

C、求解所述循环自适应波束形成器的阵列权值，将其作为期望信号的导向矢量，并建立约束循环自适应波束形成器；

D、构建接收信号的阵列协方差矩阵，并根据最小均方误差准则求解所述阵列协方差矩阵的收缩因子，得到具有最小均方误差的阵列协方差矩阵估计值；

E、基于最小方差无失真响应准则，根据所述循环自适应波束形成器的阵列权值和所述具有最小均方误差的阵列协方差矩阵估计值建立循环平稳波束形成器，得到循环平稳波束形成器的阵列权值并输出。

2.根据权利要求1所述的用于机载卫星导航平台的循环平稳波束形成方法，其特征在于，所述步骤A包括：

A1、建立阵列天线接收信号模型为X(t)＝as(t)+i(t)+n(t)，其中，s(t)和a分别为期望信号及其导向矢量，i(t)和n(t)分别表示干扰和噪声；

A2、根据期望信号的导向矢量和循环自相关函数得到接收信号的循环自相关矩阵其中为期望信号的循环自相关函数，Δ为时延。

3.根据权利要求2所述的用于机载卫星导航平台的循环平稳波束形成方法，其特征在于，所述步骤C包括：

C1、求解所述循环自适应波束形成器的阵列权值，其迭代求解过程为

其中，w_CAB为循环自适应波束形成器的阵列权值，k表示第k次迭代，u_i(k)为参考向量u中的元素；

C2、将w_CAB作为期望信号的导向矢量，建立约束循环自适应波束形成器，其目标函数为：

$\begin{array}{c}\underset{w}{\min }{w}^H{R}_{XX}w\\ subjectto{w}^H{w}_{CAB}=1\end{array};$

其中，w为待求的阵列权值，R_XX为接收信号采样协方差矩阵，在每一次采样时刻，R_XX为常值矩阵。

4.根据权利要求3所述的用于机载卫星导航平台的循环平稳波束形成方法，其特征在于，所述步骤D包括：

D1、将接收信号的阵列协方差矩阵表示为其中，α和β为收缩因子，且α＞0、β＞0，为理想的阵列协方差矩阵R的采样估计值，M为天线阵元数目，tr(·)为矩阵求迹运算；

D2、求解所述收缩因子，使具有最小均方误差，得到收缩因子其中，||·||为弗罗贝尼乌斯范数。