一种新的稳健波束形成算法及其一维搜索策略

发布时间：2018-12-11 19:13

【摘要】：存在条件失配时自适应波束形成器的性能急剧下降,凸优化技术的引入使稳健波束形成器的设计更加灵活,但同时带来了计算复杂度的增加和工程实现上的困难.针对上述问题,提出了一种基于最小二乘估计的稳健波束形成算法,并推导得到一种基于一维搜索的求解方法.首先利用广义旁瓣对消器的结构将标准Capon波束形成器转化为稳健最小二乘问题,并将该问题转化为二阶锥规划的形式.为了减少计算量,利用二阶锥规划问题的原始问题和对偶问题的关系,将求解过程转化为一维搜索,并利用牛顿迭代法获得最优解,从而获得与标准Capon波束形成相近的计算复杂度.仿真分析表明,该算法具有良好的抗导向矢量失配和快拍数不足的稳健性.
[Abstract]:The performance of adaptive beamformer with conditional mismatch decreases dramatically. The introduction of convex optimization technology makes the design of robust beamformer more flexible, but it also brings about the increase of computational complexity and the difficulty of engineering implementation. To solve the above problems, a robust beamforming algorithm based on least square estimation is proposed, and a one-dimensional search method is derived. Firstly, the standard Capon beamformer is transformed into a robust least square problem by using the structure of the generalized sidelobe canceller, and the problem is transformed into the form of second-order cone programming. In order to reduce the computational complexity, using the relation between the original problem and the dual problem of the second order cone programming problem, the solution process is transformed into one dimensional search, and the optimal solution is obtained by Newton iterative method. The computational complexity is similar to that of standard Capon beamforming. The simulation results show that the algorithm is robust against steering vector mismatch and short beat number.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室;中国电子科技集团公司第38研究所;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:51279043,61201411,51209059)资助的课题~~
【分类号】：TN911.7

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本文编号：2373079