[发明专利]一种基于广义对角加载技术的自适应波束形成方法

摘要

本发明涉及一种基于广义对角加载技术的自适应波束形成方法，找到不同情况下的自适应波束形成方法的阵增益和稳健性的最佳折中。以阵增益达到最大为准则设定门限值，通过对比加权向量范数与设定的门限值，判断稳健性。当稳健性较好时，通过减去协方差矩阵对角线上的不相关噪声，牺牲部分稳健性，获得更高的阵增益，此时广义对角加载量为一个小于0的数，称之为对角减载；当稳健性较差时，需要在对角线上加上一个大于0的数，提高稳健性，从而提高自适应波束形成方法性能使得阵增益达到最大，称之为对角加载。广义对角加载量通过加权向量范数约束法和牛顿迭代法数值计算获得。

主权项

一种基于广义对角加载技术的自适应波束形成方法，其特征在于：以M个水听器组成的接收阵列，自适应波束形成步骤如下：步骤1：对M个水听器组成的接收阵列接收来自空间的信号和噪声数据进行N次采样，将N次采样数据做平均得到采样协方差矩阵其中X_i为快拍，H为复共轭转置；所述信号与噪声数据不相关；步骤2：采用加权向量范数约束方法和牛顿迭代法数值求解得到广义对角加载量λ；步骤3：利用协方差矩阵采用自适应波束形成方法求取加权向量范数||w||²，若||w||²≤ζ₀，在采样协方差矩阵的对角线上减去一个广义对角加载量的绝对值，得到广义对角加载后的采样协方差矩阵其中I为单位矩阵；若||w||²＞ζ₀，在采样协方差矩阵的对角线上加上一个广义对角加载量，得到广义对角加载后的采样协方差矩阵所述门限值ζ₀的设定为使得阵增益达到最大为准则；步骤4：利用得到的广义对角加载后的采样协方差矩阵，计算得到自适应波束形成方法的加权向量进而得到波束输出；其中为阵列流形向量。