[发明专利]一种鲁棒自适应波束形成的优化方法及系统

权利要求书

1.一种鲁棒自适应波束形成的优化方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤S1、构建波束形成输出的最大化信干噪比函数，用于求解最大化信干噪比的问题；

步骤S2、在最大化信干噪比函数中引入采样矩阵代替干扰加噪声的协方差矩阵R_i+n；

步骤S3、将所述最大化信干噪比函数等效为与采样矩阵相关的、以优化权重向量w为目标的优化问题；

步骤S4、求解步骤S3中的优化问题，获得最优权重向量w^*，实现最大化信干噪比SINR；

在步骤S1中，所述最大化信干噪比函数表达式为：

其中的w为阵列天线优化设计的波束形成器权重向量，σ_s为期望信号的功率，a是每个天线波达方向角组成的导向矢量，R_i+n为干扰加噪声的协方差矩阵，()^H指矩阵的共轭转置；

在步骤S2中，使用采样矩阵代替干扰加噪声的协方差矩阵R_i+n；

所述采样矩阵表达式为：

其中，T为样本数据的个数，x(k)是阵列在时刻k时的观测矢量，x(k)＝s(k)+i(k)+n(k)，其中s(k)代表期望信号，i(k)代表干扰信号，n(k)为噪声信号；

在步骤S3中，所述优化问题表达式为：

s.t w^Ha＝1

所述优化问题最优解为“*”指最优解，w^*指w的最优值，其中由求逆取得；其中，采样矩阵为权重向量为w、导向矢量为a。

2.根据权利要求1所述的鲁棒自适应波束形成的优化方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括：

步骤S4.1、引入阵列输出功率并进行简化，使得求解最大化信干噪比的问题等效于求解最大化阵列输出功率的问题；

步骤S4.2、根据阵列输出功率，构建最大化阵列输出功率函数，用于求解最大化阵列输出功率的问题，并将最大化阵列输出功率函数表示为以优化导向矢量a为目标的优化问题；

步骤S4.3、解步骤S4.2中的优化问题得到最优导向矢量a^*，通过a^*与计算出步骤S3中的优化问题中的最优权重向量w^*，实现最大化信干噪比SINR。