[发明专利]一种基于协方差矩阵重构和ADMM的波束形成方法

权利要求书

1.一种基于协方差矩阵重构和ADMM的波束形成方法，其特征在于，基于波束形成模型：

其中，

其中，定义d(θ)为θ方向的相关导向矢量，Θ＝[θ_min,θ_max]表示期望信号在定义的区间内，假设失配区间小于Θ且与干扰信号角度分离，表示Θ的补集；

步骤1：利用下式，选定预设干扰范围，对Capon功率谱密度进行积分，重构干扰协方差矩阵

其中a(θ)为导向矢量，为重构前的协方差矩阵；

步骤2：对步骤1中的协方差矩阵进行特征分解，选取最小的特征值的平方作为噪声功率，利用下式，重构干扰加噪声的协方差矩阵；

其中，为噪声功率；

步骤3：基于波束形成模型，利用ADMM求解最优导向矢量；

步骤4：根据下式，求得最优权矢量，利用最优权矢量对接收信号求和，形成稳健波束；

步骤3进一步包括：

步骤301：计算Ξ和γ，

步骤302：利用下式更新辅助变量h，更新后的h记为hⁿ⁺¹，表示经第n次内循环迭代更新后的辅助变量；

hⁿ⁺¹＝Ξ^-1γ

步骤303：计算Ω和ξ，

并利用步骤302中公式更新变量a，更新后的a记为aⁿ⁺¹，表示经第n次内循环迭代更新后的变量；

步骤304：利用下式更新变量z，更新后z的记为zⁿ⁺¹，表示经第n次内循环迭代更新后的变量；

步骤305：利用下组公式更新变量{s,u,v}，更新后{s,u,v}的记为{sⁿ⁺¹,uⁿ⁺¹,vⁿ⁺¹}，表示经第n次内循环迭代更新后的辅助变量；

uⁿ⁺¹＝uⁿ+(hⁿ⁺¹)^Haⁿ⁺¹-N(7)

vⁿ⁺¹＝vⁿ+hⁿ⁺¹-aⁿ⁺¹(8)

步骤306：令迭代次数n＝n+1，重复迭代步骤301～步骤305，直至迭代次数达到预设的最大内循环迭代次数，输出最后的a，再执行步骤4。