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基于半定规划和秩-1分解的稳健波束形成
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013.8
  • 页码:286-295
  • 分类:TN911.2[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学,水声技术重点实验室,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51279043,61201411,51209059)资助的课题.
  • 相关项目:基于运动小平台的矢量阵近场强干扰抑制技术研究
中文摘要:

针对标准Capon波束形成器在存在导向矢量失配时性能急剧下降问题,提出了一种基于半定规划和秩一1分解的稳健波束形成算法.该方法通过对实际导向矢量的估计提高自适应波束形成算法稳健性.首先分别从干扰抑制和噪声抑制两个方面推导了新导向矢量应满足的约束条件,并证明了利用矩阵滤波器构造约束条件的合理性;构造了估计最优导向矢量的优化问题并将其转化为易于求解的松弛半定规划问题,同时引入秩-1分解理论用于优化问题的求解.仿真分析表明,与目前较为常见的算法相比,本文算法只需利用期望信号可能入射区间这一先验信息,能获得更高输出信干噪比和功率估计精度.

英文摘要:

The performance of Capon beamformer degrades sharply in the presence of array steering vector mismatch. To solve this problem, a robust beamforming algorithm based on semi-definite programming and rank-one decomposition is proposed, which improves the robustness of the adaptive beamforming by estimating an actual steering vector. The constraints for estimating the steering vector are deduced under the requirement that the estimate does not weaken the ability to suppress interference and noise, and the analysis shows that the approach to formulating constraint using matrix pre-filter is reasonable. The optimization problem is constructed and converted into a semi-definite relaxation problem, and rank-one decomposition technique is adopted in order to obtain the optimal solution. The simulation results demonstrate that compared with the existing algorithms, the proposed algorithm offers high SINR (signal to interference plus noise power ratio) and accuracy of power estimation, with the sole prior information about the angular vector in which the actual signal lies.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876