基于主特征向量提取与正交投影的稳健自适应波束成形算法

来源：电子与信息学报杂志2025年第12期北京时间：

作者：刘毅远, 张晓凯, 徐煜华, 郑学强, 杨炜伟

单位：中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院 南京 210007

摘要：该文针对传统自适应波束成形算法对信号到达角(DOA)失配敏感的问题，提出一种能有效抑制功率压制型干扰的稳健自适应波束成形算法。首先分析了DOA失配情况下的接收端波束成形输出信干噪比，基于正交投影理论提出一种能实现方向图精确控制的理想波束成形器。然后，通过干扰信号到达角扇区的功率谱积分构造协方差矩阵，分析了矩阵主空间与实际干扰导向矢量列空间的等价性，提出一种正交投影矩阵生成方法，能够提升波束成形器对干扰信号DOA失配的鲁棒性。同理，在期望信号到达角扇区进行功率谱积分，利用所得矩阵的主空间与实际期望信号导向矢量列空间的等价性来估计期望信号导向矢量。最后，基于生成的正交投影矩阵和估计的期望信号导向矢量提出一种能有效抑制干扰的稳健自适应波束成形器。仿真结果表明，所提算法在不存在失配、DOA失配、导向矢量失配等情况下都展现出比传统算法更优的空域抗干扰性能和鲁棒性。

关键词：稳健自适应波束成形, 主特征向量提取, 导向矢量估计, 正交投影

基金资助：国家自然科学基金(6240013161, 62327802)，江苏省自然科学基金 (BK20241601)