基于特征空间重构的子阵级ADBF方法-论文.pdf

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1、第3O卷第3期航天电子对抗17基于特征空间重构的子阵级ADBF方法潘点飞，程乃平，郝建华(中国人民解放军装备学院，北京1O1416)摘要：为实现大型阵列天线子阵级自适应数字波束形成，提出了一种基于阵列特征空间重构的方法。对子阵协方差矩阵进行奇异值分解，分离出信号、干扰与噪声子空间对应的特征值以及特征向量，并对特征子空间重新分配，重构阵列特征空间，完成子阵级ADBF。与常规方法相比，该方法能够消除子阵级输出噪声功率不一致造成的阵列方向图畸变，减小协方差矩阵估计误差的影响。理论分析与仿真结果表明，该方法在子阵级波束形成以及抗干扰接收等方面具有优良性能。关键词：子阵

2、；特征空间；自适应数字波束形成；奇异值分解中图分类号：TN97文献标识码：AADBFalgorithmatsubarraylevelbasedoneigenspacereconstructionPanDianfei，ChengNaiping，HaoJianhua(AcademyofEquipmentofPLA，Beijing101416，China)Abstract：Anadaptivedigitalbeamformingalgorithmatsubarraylevelbasedoneigenspacereconstructionisproposedforla

3、rgearrayantenna．WiththeSVDofeovariancematrixatsubarray，eigenvalueandeigenvaluevectoratsignaljammingandnoisesubspacearedecomposed．Andthentheeigenspaceisreconstructed，whichcanbeusedtocarryOUttheadaptivebeamforrminmoreeffectively．Comparedwithtraditionalmethods，thepresentmethodcouldavoi

4、dtheinfluenceofunequalnoisepoweroutofeachsubarray，andalsoreducetheesti—mationerrorofcovariancematrix．TheoreticalanalysesandsimulationresultsshowthatthisADBFalgorithmhasexcellentperformanceatadaptivebeamformingandanti-jammingreceive．Keywords：subarray；eigenspace；ADBF；SVD且能够在于扰方向形成零陷，提

5、高接收机的输入信干O引言噪比(SINR)。自适应数字波束形成(ADBF)技术利用天线阵元子阵级ADBF以子阵划分为基础，不同子阵划分采样数据，在一定的自适应优化准则下，不断更新基带形式将会给自适应算法造成影响。文献E2]中均匀邻信号的加权值，使阵列天线形成特定的期望形状，从而接子阵的周期性排列使阵列方向图存在严重的栅瓣现达到增强期望信号、抑制无用信号的目的。比较成熟象。非均匀子阵结构，又会因各子阵通道噪声功率不的自适应数字波束形成方法目前有最大信噪比原则自同而导致自适应性能的下降。文献[3～5]对子阵级噪适应算法、最小均方误差算法、最大似然算法、采样矩声功率进

6、行归一化处理，从而抑制旁瓣电平，保证自适阵求逆以及恒模算法等n]。但对ADBF方法的研究应性能不会显著下降。但上述方法都有局限性。文献多是针对阵元级，对于阵元数目不太大的小型阵列天[-63采用二阶锥规划方法实现对稀疏矩阵的自适应波线来说尚可行，若天线阵元数目较大，则ADBF算法束形成，但是没有考虑子阵级ADBF。文献[7]将常规需要处理的数据很大，将给波束形成算法实现以及实方法与子空间投影法相结合，提高了旁瓣抑制，且降低时性等带来巨大困难。子阵级ADBF不仅能够降低了输出SINR损失，但该结合方法中调整参数的权值数据运算量，加快算法的收敛速度，简化硬件设备，而

7、不易确定，信号和干扰的特征矢量易受数据快拍数以及噪声子空间的影响。本文通过对阵列协方差矩阵进收稿日期：2014—01—07；2014～03—21修回。行奇异值分解(SVD)，分离出信号、干扰与噪声子空作者简介：潘点飞(1984一)，男，博士研究生，研究方向为DS／FH测控技术、多波束阵列天线技术。间对应的特征值以及特征向量；为了避免子阵级噪声18航天电子对抗2014(3)不一致对旁瓣电平的影响，对协方差矩阵的特征空间天线接收信号的协方差矩阵可表示为：进行重构，再重组阵列相关矩阵，完成子阵级ADBF。Rxx—EExx“]=a(Oo)()s()“口(0o)+该方法

8、能够减少波束形成算法对快拍数的依赖，并