[发明专利]在目标导向矢量严重失配情况下的稳健波束形成方法

权利要求书

1.在目标导向矢量严重失配情况下的稳健波束形成方法，其特征在于包括：

1)在阵列信号处理机中输入阵列雷达检测目标的采样数据X，该数据X包含目标和干扰信号；

2)对目标的导向矢量进行M次估计，根据第m次估计得到的目标导向矢量p_m和用于约束该导向矢量的不确定球集的半径ε_m，设计目标导向矢量所属的第m个不确定球集为

其中，e_m为第m次估计得到的目标导向矢量p_m的误差导向矢量，a_m为第m个不确定球集中的导向矢量，||·||表示二范数操作；

3)根据步骤2)中M个不确定球集，构建数学模型，即：

其中，w为待求的自适应权矢量，(·)^H表示共轭转置操作，为采样数据的协方差矩阵，|·|表示绝对值操作；

4)松弛步骤3)中数学模型的约束条件：

4a)将步骤3)中的数学模型的约束条件等价转化为：

4b)根据柯西-施瓦茨不等式，将步骤4a)中等价的约束条件松弛为：

其中，I_N×N是N阶单位矩阵，N为阵列的阵元数；

5)根据步骤4b)松弛后的约束条件，构建新的数学模型为：

6)求解自适应权矢量：

6a)将步骤5)中的数学模型转换到高维，并进行半正定松弛操作，得到如下的约束优化问题：

其中，tr(·)表示矩阵求迹操作，Z为待求的自适应权矩阵，Q_m为中间变量矩阵，

6b)运用商用凸优化工具包求解步骤6a)中的约束优化问题，得到自适应权矩阵Z；

6c)将步骤6b)中的自适应权矩阵Z降到低维，得到自适应权矢量w；

7)根据步骤6c)中的自适应权矢量w对干扰和噪声信号进行抑制，得到抑制干扰和噪声后的输出信号Y＝w^TX，其中，(·)^T表示转置操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3)中的采样协方差矩阵按如下公式计算：

其中，L为采样的快拍数，x(i)表示阵列雷达第i次快拍的接收数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤6c)中将高维自适应权矩阵Z降到低维，按如下公式计算：

w＝vec(Z)

其中，vec(·)表示对该矩阵进行特征分解，并取最大特征值对应的特征矢量。