1.一种基于概率约束的鲁棒Capon波束形成方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、由M个阵元构成的均匀线阵接收到D个来自远场信源的信号,假设第1个信号为期望信号,其余D-1个均为干扰信号,且假设各个信号之间互不相关,且信号与噪声之间也互不相关,则第n个快拍下阵列接收数据记为:x(n)=a(θ1)s1(n)+v(n);
其中,a(θ1)为期望信号的阵列流型,s1(n)为阵列接收到的期望信号波形,v(n)表示阵列接收到的干扰和噪声矢量;阵列接收到的N个快拍数据可表示为如下的矢量形式:x=[x(1),…,x(N)];
由阵列接收数据矩阵x可以得到阵列接收数据的样本协方差矩阵:
期望信号的真实导向矢量是未知的,通过相应的DOA算法进行估计得到,这就不可避免的引入估计误差;假设期望信号的预估计导向矢量为 真实的信号导向矢量a(θ1)位于如下的不确定集合 中,ε2表示期望信号预估计导向矢量与真实导向矢量a(θ1)之间估计误差矢量δ的范数平方的上界;
S2、在RCB算法的基础上,引入预设的中断概率p2来表示随机误差满足 时的概率,采用一种统计方式来代替确定方式,建立基于概率约束的导向矢量误差模型计算出更加精确的误差范数约束值ε3;
S21、假设随机误差矢量δa=[δ1,δ2,…,δM]T是一个零均值、协方差矩阵为Cδ的复对称高斯随机变量;令协方差矩阵为 其中IM表示M×M的单位矩阵, 表示随机变量δm,m=1,2,…,M的方差,此时误差矢量δa中的各个元素δm,m=1,2,…,M之间服从独立同分的零均值、方差为 的复对称高斯随机变量,对其进行变化,即可知随机变量δm/σδ,m=1,2,…,M服从零均值、方差为1的标准复对称高斯随机分布,若令则Δ是服从自由度为M的中心卡方分布χ2(M);
S22、引入预设的中断概率p2来表示随机误差满足 时的概率,建立基于概率约束的导向矢量误差模型 由S21可将其转换为2
S23、根据随机变量Δ服从中心卡方分布χ(M)及给定的预设概率p2,即可查询卡方分布χ2(M)的分布表得到参数 的数值,随即计算得到等效的误差范数约束值ε3;
S3、采用根据预设概率计算得到的等效误差范数约束值ε3,构建基于该参数ε3的RCB优化问题 求得期望信号的导向矢量估计值S4、根据样本协方差矩阵 和估计的期望信号导向矢量 得到其稳健的阵列加权