最优负加载的LSMI波束形成算法研究

“最差性能最优的稳健波束形成算法 (2010年)”是关于无线通信和信号处理领域的一项研究，由刘聪锋和廖桂生在西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室进行。该研究关注的是如何提高自适应波束形成的稳健性和性能。 在自适应波束形成中，目标是通过调整信号处理系统的权重向量来优化性能，例如提高信号检测能力或降低干扰。然而，实际应用中，由于系统模型的不确定性、导向矢量的失配以及环境的多变性，传统的自适应波束形成算法可能在最坏情况下的性能不佳。为了解决这个问题，研究者提出了一种基于最差性能最优的稳健波束形成算法，它可以转化为加载样本矩阵求逆（LSMI）问题。 LSMI算法是一种处理矩阵逆问题的方法，通常用于解决有约束条件的优化问题。在此研究中，他们创新性地提出了一种新的求解策略，能够精确计算Lagrange乘数，这是优化问题中常见的辅助变量，用于确保约束条件的满足。此外，他们还确定了LSMI算法中的最优加载量，这在对角加载技术中是一个关键的参数，因为合适的加载量可以改善矩阵的条件数，从而提高算法的稳定性。 通过对Lagrange乘数的精确计算和最优加载量的确定，该方法能够有效地解决对角加载技术中的估计难题。理论分析和计算机仿真的结果证明，采用最优负加载的LSMI波束形成算法能显著提升性能，尤其是当模约束参数选择得较大时，其性能改善更接近最优状态。 这一研究成果对于无线通信和雷达信号处理等领域有着重要的实际应用价值，因为它提供了一种更健壮的波束形成策略，能在不确定性和失配条件下保持较好的性能。通过优化算法，可以减少由于环境变化和模型误差导致的性能下降，从而提高系统的整体效能。 关键词：自适应波束形成、导向矢量失配、最差性能最优、负对角加载 中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1001-2400(2010)01-0001-07 DOI: 10.3969/j.issn.1001-2400.2010.01.001 这项研究得到了国家杰出青年基金、国家自然科学基金、博士后基金以及陕西省工业攻关资助项目的资金支持。