波束形成技术是利用传感器阵列提高接收信号质量的关键手段。实用中,由于阵列误差的存在,波束形成器必须具备鲁棒性。然而,在当代主流的基于优化的自适应波束形成算法设计中,强鲁棒性与高输出信干噪比难以同时满足。为解决这个问题,本项目的基本研究思路是通过采用新型的阵列方向矢量误差模型,利用最坏情况优化思想及凸优化技术,以得到具有理想输出性能与高计算效率的算法。研究内容主要包括阵列幅度响应约束及其凸形式转化;最坏情况优化的应用;基于线性矩阵不等式的高效算法;实时系统的开发。与当今世界前沿的方法相比,本项目提出的算法将不仅具有高输出信干噪比,而且能够对鲁棒区域的宽度及响应纹波进行精确设置。在系统面对大角度误差及信号源运动的情况下,性能优势尤为明显。因此,该项研究的成果可以广泛应用于包括雷达等国防系统,天文和对地观测中的目标成像,通信中的智能天线技术,以及医学成像等等,对促进我国现代化发展有重要的意义。
英文主题词adaptive beamforming; robust beamforming;array magnitude response constraint; worse-case optimization; linear matrix inequality constraint