[发明专利]一种基于粒子群的自适应波束成型干扰抑制方法

权利要求书

1.一种基于粒子群的自适应波束成型干扰抑制方法,其特征在于，包括以下步骤：

第一步，构建一个具有N个阵元的均匀分布线阵列的自适应波束成型模型；

为表述方便，设时刻n天线阵接收原始输入信号X_N(n)=[X₀(n),…,X_N-1(n)]^T,其中N为天线阵元数量；

第二步，将解空间分成多个子相位空间；

第（1）步，将解空间映射到相位空间，转换成幅角公式，表示如下：

其中， , 分别表示的幅值和相位，i=0,1,…N-1；简化上述公式，表示如下：

其中,

这样，为解向量；

记，是指其中一个维度的实数空间,则构成N-1维相位搜索空间；

此时，自适应波束成型的输出信号则为如下形式：

表示的共轭，表示的共轭转置，是对X_N(n)的简写；

定义归一化输出如下：

定义归一化期望信号如下：

其中，是指期望信号；

第（2）步，将相位搜索空间分割成子相位搜索空间；

将分成M等分，M是2的倍数，，则相位搜索空间被分割成个N-1维的子相位搜索空间：

第三步，采用分区间粒子群优化算法对每个子相位搜索空间求最优解：

第（1）步：初始化子相位搜索空间的基本粒子：

为简化起见，记为；

设置粒子个数为m；

第i个粒子在第k次迭代时的位置向量：；

第i个粒子在第k次迭代时的速度向量：；

第i个粒子历史最优位置：；其中，表示第i个粒子历史最优位置的第N-1个维度分量；

粒子群全局历史最优位置：；其中，表示粒子群历史最优位置的第N-1个维度分量；

随机初始化基本粒子及初始速度，；

第（2）步：更新粒子的速度和位置：

粒子的速度和位置更新公式设置如下：

其中，,是两个常数；, 是两个范围为[0,1]的随机数；是惯性权重，主要用来平衡算法的局部和全局搜索能力；

其中，,,分别为的最小值和最大值，k为迭代次数，K为迭代次数的上限；

根据以上公式更新粒子群，得到新的粒子群；

第（3）步，计算适应度函数：

其中X是对X_N(n)的简写；

优化的目标是最小化适应度函数；

第（4）步，在满足收敛条件时，得到该子相位搜索空间的最优解；否则，返回第三步第（2）步继续执行；

第四步，对上面得到的各个子相位搜索空间最优值求全局最优值：

。

2.根据权利要求1所述的一种基于粒子群的自适应波束成型干扰抑制方法,其特征在于，所述的收敛条件为：

或者迭代次数达到设置值，其中，为一个极小值。