一种针对多径信号的波束形成器设计方法

摘要

本发明属于雷达和通信领域，尤其是涉及一种针对多径信号的波束形成器设计方法。首先采用空间平滑技术，降低多径信号间的相关性，从而得到满秩的信号空域协方差矩阵；接着配合已知的多径信号部分来向信息，构建最小方差无畸变响应波束形成器；然后依据不同情况选择合适方案，能够获得信号与各个传感器接收数据的互相关矢量，在此基础上设计出接收与多径环境相匹配的最小均方误差波束形成器。相比于传统的波束形成器，本发明解决了多径信号下，当前波束形成器对有用信号利用不充分，阵列孔径损失的问题，提高了阵列有效孔径，且对多径信号利用更充分，为移动通信，相控阵雷达等场合中的多径信号波束形成器设计提供了可靠的方法。

主权项

一种针对多径信号的波束形成器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、信号处理系统依据不同来向入射信号个数将传感器阵列划分为多个子阵列，其中信号处理系统为相控阵雷达和/或通信终端；步骤2、通过空间平滑处理，由各子阵列协方差矩阵得到满秩的信号空域矩阵；步骤3、依据已知多径信号的部分来向信息，构建基于子阵列l的最小方差无畸变响应波束形成器，其中子阵列l是指某传感器阵列；步骤4、存储该波束形成器的输出数据和对应的各传感器接收数据；步骤5、判断系统噪声功率是否已知且在采样时间内恒定，如果是则计算最小方差无畸变响应波束形成器输出数据与各个传感器接收数据的互相关矢量，该矢量再减去子阵列l的最小方差无畸变响应波束形成器权值与噪声功率的乘积，结果用于构建基于全阵列的最小均方误差波束形成器；如果否，则执行步骤6；步骤6、判断系统传感器数量是否超过信号个数4倍，如果是则计算最小方差无畸变响应波束形成器输出数据与子阵列l之外的传感器接收数据互相关矢量，结果用于构建基于子阵列l之外传感器阵列的最小均方误差波束形成器；如果否，则执行步骤7；步骤7、将各个传感器数据经过一定延时后与最小方差无畸变响应波束形成器输出数据进行互相关计算，结果用于构建基于全阵列的最小均方误差波束形成器；而如果多径信号本身具有周期性，那么选择延时量接近多径信号周期。