一种WCPO与cFastICA联合的盲波束形成算法.pdf

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1、第33卷第1期通信对抗Vo1．33No．12014年3月C0MMUNICAT10NC0UNTERMEASURESMar．2014一种WCPO与cFastlCA联合的盲波束形成算法蒋曦曦，吴瑛，尹洁昕(解放军信息工程大学，河南郑州450002)摘要：针对较大的导向矢量失配下波束形成算法性能下降的问题，有基于复数快速独立分量分离算法(cFastlCA)的盲波束形成算法，但cFastlCA算法存在信号分离次序不确定的问题。结合最差性能最优化(WCPO)稳健波束形成算法的优点，给出了一种联合的盲波束形成算法。该方法首先根据期望信号来向等先验信息估计其导向矢量，然后利用WCPO准则完成cFa

2、stlCA算法权矢量的初始化。仿真实验表明，该算法有效保证了期望信号提取的确定性，对阵列误差模型具有较好的稳健性，且在强干扰下具有较好的合成性能。关键词：cFastlCA；最差性能最优化；盲波束形成中图分类号：TN911．7文献标志码：ABlindBeamformingAlgorithmofJointWCPOwithcFastlCAJIANGXi—xi，WUYing，YINJie—xin(PLAInformationEngineeringUniversity,ZhengzhouHenan450002，China)Abstract：Aimingatthebeamformingperf

3、ormancedecreasedontheconditionofthelargesteeringvectormismatching，theblindbeamformingalgorithmbasedoncFastlCAwasproposed．HowevercFastlCAalgorithmhastheproblemofsignalseparationuncertainty．Inthispaper，wetaketheadvantagesoftheworst—caserobustbeamformingandproposeaunionblindbeamforming．Thisalgori

4、thmestimatesthedesiredsignalsteeringvec—torwithdirectionofarrivalpriorinformance，andtheninitializesseparationvectorbyusingWCPO．Thesim—ulationdemonstratesthatthisalgorithmcanguaranteecertaintyofthedesiredsignalcaptureproblemwell，hasthebeRerrobustnessinantennaarrayerrormodelandbetterperformancew

5、henstrongjammingexists．Keywords：cFastlCA；WCPO；bhndbeamforming1引言等众多领域。传统的波束形成算法一般基于信号来向或设置参考信号，前者依赖基阵的阵列流形等先验信自适应波束形成作为阵列信号处理的一个重要组息，当协方差矩阵与导向矢量精确已知时，算法具有最成部分，已广泛应用于雷达、声纳、无线通信、地震监测优的输出性能。然而在实际阵列中，不可避免地存在各收稿日期：2013—11-13基金项目：国家自然科学基金(No．61201381)·8·通信对抗第33卷种误差，如在水平定向天线阵中，由于单元天线没有固算法初始化【”1，可能会存在

6、误收敛的问题。基于凸优化定的相位中心⋯且天线阵易受交叉极化J的影响，定向技术的波束形成算法对多种误差具有较好的稳健性，结天线阵假定的导向矢量与实际的导向矢量存在较大失合这两种算法的特点，本文给出了一种WCPO与cFas—配，从而导致传统算法性能下降甚至失效。Gershman等tICA相结合的算法。该算法根据粗估计期望信号导向人在假定失配误差模界或其概率分布已知的情况下，矢量，利用概率约束的波束形成算法决定cFastICA算给出了基于最差性能最优化(Worst—CasePerformance法的初始权，使得cFastICA算法能够很好地收敛于期Optimization，WCPO)的稳

7、健波束形成算法⋯和概率约束望信号。的稳健波束形成算法[51，Li等人⋯基于导向矢量不确定2窄带信号阵列模型集给出了稳健的Capon波束形成(RobustCaponBeam一~rming，RCB)算法，这类算法都是通过将导向矢量约束考虑一个阵元的圆形天线阵，阵元的归一化方于不确定集中，确保导向矢量在一定范围内变化时，波向图函数为G㈣。理想情况下，即阵元不存在通道幅相束形成器仍具有较好的性能。这类算法在较大的导向矢误差、互偶等非理想因素，若阵列中阵元为全向天线，其量失配下