基于凸优化的现代鲁棒自适应波束形成技术研究

波束形成技术是利用传感器阵列提高接收信号质量的关键手段。实用中，由于阵列误差的存在，波束形成器必须具备鲁棒性。然而，在当代主流的基于优化的自适应波束形成算法设计中，强鲁棒性与高输出信干噪比难以同时满足。为解决这个问题，本项目的基本研究思路是通过采用新型的阵列方向矢量误差模型，利用最坏情况优化思想及凸优化技术，以得到具有理想输出性能与高计算效率的算法。研究内容主要包括：阵列幅度响应约束及其凸形式转化；最坏情况优化的应用；基于线性矩阵不等式的高效算法；实时系统的开发。与当今世界前沿的方法相比，本项目提出的算法将不仅具有高输出信干噪比，而且能够对鲁棒区域的宽度及响应纹波进行精确设置。在系统面对大角度误差及信号源运动的情况下，性能优势尤为明显。因此，该项研究的成果可以广泛应用于包括雷达等国防系统，天文和对地观测中的目标成像，通信中的智能天线技术，以及医学成像等等，对促进我国现代化发展有重要的意义。