基于双不确定集约束的稳健宽带波束形成算法-论文.pdf

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1、第3期电子学报V01．42No．32014年3月ACrAEI正CrRONICASINICAMar．2014基于双不确定集约束的稳健宽带波束形成算法陈明建，罗景青(合肥电子工程学院，安徽合肥230037)摘要：针对传统不确定集约束稳健波束形成算法(S-WCRB)的性能依赖于模约束参数的问题，提出了双不确定集约束的稳健宽带波束形成(I)_wcRB)算法．该算法将期望信号导向矢量约束于两个不同参数的球形不确定集中，解决模约束参数选择不当引起SINR性能下降的问题，推导了D—WCRB算法与S-WCRB算法获得不同S1NR的必要条件，并讨论了D—WCRB算法中约束参数的选择问题．最后给出的

2、数值仿真结果验证了该算法的有效性．关键词：稳健波束形成；宽带；导向矢量；双不确定集约束中图分类号：TN911．7文献标识码：A文章编号：0372．2112(2014)03．0587—05电子学报URL：http：／／www．ejouma1．org．cnDOI：10．3969／j．issn．0372—2112．2014．03．025RobustBroadbandBeamformingAlgorithmUndertheDoubleUncertaintySetConstraintsCHENMing—jian，LUOJing-qing(ElectronicEngineeringInsti

3、tuteofHefei，Hefei，Anhui230037，China)Abstract：Sincetherobustbeal／~ormerbasedonasingleuncertaintysetconstraintswassusceptibletothenormconstraintparameter，anovelrobustbroadbandbeamformingalgorithmbasedonthedoubleuncertaintysetconswaintswasproposed。InthecasethatthepracticalsteeringvectorisconsWai

4、nedtotwosphericaluncertaintysetswithdiferentmodelparameter，theproposedmethodefectivelyovercomestheSINRdegradationproblemoftherobustbeamformerbasedonasingleuncertaintysetconstraints．Moreover，anecessaryconditionunderwhichtheD-WCRBalgorithmachievesdiferentSINRperformancefromtheS-WCRBalgo—rithmwa

5、sderived．Thechoicesofconstraintparameterwerealsodiscussed．Finally，simulationresultsdemonstratetheefectivenessoftheproposedalgorithm．Keywords：robustbeamforming；broadband；steeringvector；doubleuncertaintysetconslraint上述文献主要是针对窄带情况，对于宽带情况，EI．1引言Keyi等人提出基于最坏情况性能最优的宽带稳健算在理想情况下，自适应波束形成具有良好的性能，法l7J，算

6、法模型可转化为凸二阶锥规划问题求解权向但若信号导向矢量存在误差，算法性能会急剧下降．为量l8J．ZhaoYong等人提出了基于空间响应偏差约束的了克服导向矢量误差对波束性能的影响，对角加载是最宽带稳健算法l9J，该算法在改善宽带波束的频率不变特常用的方法，但是如何选择对角加载因子仍是一个公开性的同时，提高了阵列输出S1NR性能．上述讨论算法性的难题⋯．近年来基于导向矢量不确定集约束的稳健算能依赖于导向矢量误差的先验知识，然而，在实际应用法相继提出_2I3J．Yu等人提出了基于子空间投影法，在中导向矢量误差的大小并非精确已知，这将在一定程度无任何先验知识情况下，能获得良好的稳健性能

7、l4J．刘上影响算法性能．聪峰等人提出了一种改进的不确定集约束稳健波束形针对以上分析的问题，本文研究双不确定集约束的成算法_5j，该类算法仅适合于较大信干比情况，在强干稳健宽带自适应波束形成问题，解决传统不确定集约束扰条件下，算法性能将下降．Nai等人提出迭代稳健稳健算法性能对模约束参数的依赖，并讨论双不确定集Capon波束形成算法6J，该算法通过迭代求解最优权矢约束参数选取问题，分析了算法的性能．最后通过仿真量，提高了阵列输出SINR性能．实验，验证了算法的有效性．收稿日期：2