[发明专利]一种惩罚锥约束的稳健波束的形成方法和移动终端

权利要求书

1.一种惩罚锥约束的稳健波束的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

预设波束形成基本信号模型；

预设目标信号的保护约束；

根据波束的协方差矩阵估计误差，设定稳健干扰抑制约束；

根据阵列自由度设置惩罚准则，建立稳健波束形成优化模型；

对所述优化模型求解。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设波束形成基本信号模型的步骤包括：

获取阵列在离散时刻接收到信号的信号模型；

根据所述信号模型得到波束输出信号；

获取阵列导向矢量与真实导向矢量之间的差。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取阵列在离散时刻接收到信号的信号模型的步骤包括：

根据公式(1)获取所述信号模型，

其中，s₀(n)为目标信号，n为离散时刻，M为阵列中阵元的数量；为非目标信号，s_k(n)∈C^M为空间中第k个信号源在离散时刻n的采样，为第k个信号源的导向矢量，v(n)∈C^M为噪声信号，K为干扰信号的数量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述信号模型得到波束输出信号的步骤包括：

将所述信号进行线性组合处理，根据公式(2)得到所述波束输出信号，

z(n)＝w^Hx(n) (2)

其中，w^H∈C^M为波束形成系数；

获取阵列导向矢量与真实导向矢量之间的差的步骤包括：

根据公式(3)获取阵列导向矢量与真实导向矢量之间的差，

其中，为已知阵列导向矢量，θ₀为空间方向，表示在θ方向上的真实阵列导向矢量，表示目标真实的空间方向，Δa_θ表示阵列系统误差在方向θ上的导向矢量的扰动误差。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，预设目标信号的保护约束的步骤包括：

预设关于目标信号的离散角度集合，根据公式(4)得到保护所述目标信号的稳健不等式约束，

|w^Ha_θ-1|+δ||w||≤c_θ，θ∈Θ(4)

其中，θ为目标信号可能的方向，δ为预先设定的稳健性参数，Θ为关于目标信号的离散角度集合，c_θ为对应θ方向的失真控制参数，w为波束形成系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据波束的协方差矩阵估计误差，设定稳健干扰抑制约束的步骤包括：

根据公式(5)设定不等式约束条件，以设定稳健干扰抑制约束，

其中，φ为干扰信号可能的方向，c_φ为干扰抑制参数，Φ_k为干扰信号k可能方向的离散角度集合，|W^Ha_φ|表示波束形成对干扰信号的响应幅度值，δ为预先设定的稳健性参数，δ||w||用于控制波束形成的稳健性。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据阵列自由度设置惩罚准则，建立稳健波束形成优化模型的步骤包括：

根据公式(6)、公式(7)建立所述优化模型，

其中，γ_k为预先设定的参数，用于设定在不同干扰信号之间的抑制优先级；∈_k为优化变量，R为关于干扰加噪声的协方差矩阵。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述优化模型求解的步骤包括：

根据交替方向乘子法算法对所述优化模型求解。