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专利号: 2020103220244
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种稳健自适应波束形成方法,其特征在于,包括:使用采集的阵列信号估计期望信号的波达方向DOA;

利用所述期望信号的DOA和阵列流型构造转换矩阵;

通过所述转换矩阵与采样协方差矩阵相乘,以消除所述期望信号,得到干扰加噪声协方差矩阵;

利用所述干扰加噪声协方差矩阵计算波束形成器的权矢量,进而由所述权矢量得到输出信号。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:均匀线性阵列中各阵元的期望信号、干扰信号及噪声相互独立。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述转换矩阵为(M-1)×M维矩阵,且所述转换矩阵为: 其中,M表示均匀线性阵列中的阵元总数, λ表示接收信号波长,d表示阵元间距,θ0表示期望信号的波达方向。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,由 确定所述干扰加噪声协方差矩阵,其中,P表示所述转换矩阵, 表示所述采样协方差矩阵,K表示采样总数,x(k)表示所述均匀线性阵列的接收信号。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,由 确定所述波束形成器的权矢量,其中, 即a0的前M-1行,a0表示期望信号的导向矢量,其中,表示不影响波束形成器性能的常数, 表示干扰加噪声协方差矩阵。

6.一种稳健自适应波束形成装置,其特征在于,包括:阵列信号扩展模块,用于使用采集的阵列信号估计期望信号的波达方向DOA;

干扰加噪声协方差矩阵重构模块,用于利用所述期望信号的DOA和阵列流型构造转换矩阵,并通过所述转换矩阵与采样协方差矩阵相乘,以消除所述期望信号,得到干扰加噪声协方差矩阵;

权矢量输出模块,用于利用所述干扰加噪声协方差矩阵计算波束形成器的权矢量,进而由所述权矢量得到输出信号。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,均匀线性阵列中各阵元的期望信号、干扰信号及噪声相互独立。

8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述转换矩阵为(M-1)×M维矩阵,且所述转换矩阵为: 其中,M表示均匀线性阵列中的阵元总数, λ表示接收信号波长,d表示阵元间距,θ0表示期望信号的波达方向。

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,由 确定所述干扰加噪声协方差矩阵,其中,P表示所述转换矩阵, 表示所述采样协方差矩阵,K表示采样总数,x(k)表示所述均匀线性阵列的接收信号。

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,由 确定所述波束形成器的权矢量,其中, 即a0的前M-1行,a0表示期望信号的导向矢量,其中,表示不影响波束形成器性能的常数, 表示干扰加噪声协方差矩阵。