[发明专利]基于幂迭代广义瑞利商算法的雷达波束形成方法

摘要

一种基于幂迭代广义瑞利商算法的雷达波束形成方法，实现步骤为：1、设定雷达接收阵列回波信号；2、计算采样协方差矩阵；3、特征值分解采样协方差矩阵；4、计算雷达波束形成器最优主特征向量；5、计算雷达波束形成器权向量；6、判断当前迭代与前一次迭代的雷达波束形成器权向量比值是否满足指定条件，若是，则得到雷达波束形成器最优权后执行步骤7，否则，执行步骤4；7、形成雷达波束。本发明可以较大降低计算量和计算复杂度，更利于雷达波束形成的快速实现，同时可以有效抑制干扰和噪声，本发明可用于雷达信号处理过程中导向矢量失配情况下的雷达波束形成。

主权项

1.一种基于幂迭代广义瑞利商算法的雷达波束形成方法，其特征在于，利用幂迭代广义瑞利商算法，计算雷达波束形成器的最优主特征向量，该方法的步骤包括如下：(1)设定包含导向矢量的雷达接收阵列的回波信号；(2)利用采样协方差矩阵公式，计算雷达接收阵列的回波信号的采样协方差矩阵；(3)利用特征值分解方法，将采样协方差矩阵分解成采样协方差矩阵的特征值对角矩阵和采样协方差矩阵的特征矩阵；(4)利用幂迭代广义瑞利商算法，计算雷达波束形成器的最优主特征向量：(4a)按照下述的幂迭代算法的递推公式，计算主特征向量：其中，σ表示当前迭代得到的雷达波束形成器的主特征向量，ε表示取值为3.5的误差界常数，||·||₁表示取1范数操作，ω表示雷达波束形成器的权向量，|·|表示取绝对值操作，H表示共轭转置操作，U表示特征矩阵，a表示导向矢量，Λ表示特征值对角矩阵，表示取平方根的倒数操作，ρ表示当前迭代的前一次迭代得到的雷达波束形成器的主特征向量，diag(·)表示取矩阵对角线元素操作；(4b)判断||σ‑ρ||₁≤10^‑6是否成立，若是，则得到最优的雷达波束形成器的主特征向量后执行步骤(5)，否则，将当前迭代次数加1后执行步骤(4a)；(5)按照下式，计算雷达波束形成器的权向量：其中，φ表示当前迭代后的雷达波束形成器的权向量，ξ表示雷达波束形成器的最优主特征向量；(6)判断是否成立，若是，则得到雷达波束形成器的最优权后执行步骤(7)，否则，执行步骤(4)，其中，γ表示单位向量；(7)形成雷达波束：用雷达波束形成器的最优权对包含导向矢量的雷达接收阵列的回波信号加权求和，形成雷达波束。