CN110208757B - 一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法和装置，所述方法包括：根据阵列天线的接收信号建立接收信号矩阵；构造多级阻塞矩阵；根据所述多级阻塞矩阵对所述接收信号矩阵进行预处理，获得预处理数据；利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，获得自适应波束。本发明通过多级阻塞矩阵对接收信号矩阵进行处理，其中，以第一级阻塞矩阵来抑制回波信号中的目标期望信号，以避免目标期望信号相消；以第二级阻塞矩阵来抑制主瓣干扰失配下的干扰，以改善主波束指向，能够有效地抑制主瓣干扰，使得主波束稳健指向期望的目标方向。

Description

一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法及装置

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法及装置。

背景技术

在复杂的信号环境中，不仅存在目标期望信号，还存在大量的干扰信号。当干扰信号强于目标期望信号时，输出的目标期望信号会被干扰信号掩盖。要降低干扰信号的影响，最好的方法是使阵列天线方向图的零点位置始终指向干扰信号方向，同时保证主瓣对准期望信号方向。因此，要求阵列天线方向图自适应地满足上述要求。具有这种自适应能力的波束形成技术称之为自适应波束形成。

自适应波束形成的基本思想是根据不同的最优化准则，通过自适应算法，对阵列天线中各阵元的输出进行加权求和，从而使得阵列的主波束指向期望信号方向，同时，在干扰信号方向形成零点，即通过空域滤波来抑制干扰信号。现有的最优化准则有最小均方误差准则、最大信噪比准则和线性约束最小方差准则等。

主瓣干扰是一种常见的雷达干扰，从雷达的主瓣区域进入，对接收信号中目标期望信号进行误导，从而造成波束形成的主瓣畸形、旁瓣电平升高，严重影响自适应波束形成的性能。此外，当噪声的协方差矩阵含有期望信号时，自适应波束形成会造成期望信号相消的现象，即抑制噪声信号的同时也抑制了目标期望信号。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明的一个方面提供了一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法，包括：

根据阵列天线的接收信号建立接收信号矩阵；

构造多级阻塞矩阵；

根据所述多级阻塞矩阵对所述接收信号矩阵进行预处理，获得预处理数据；

利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，获得自适应波束。

在本发明的一个实施例中，根据阵列天线的接收信号建立接收信号矩阵，包括：

利用N个天线阵元组成的阵列天线接收回波信号；

根据所述回波信号建立接收信号矩阵X：

其中，x_k(t)表示第k个天线阵元接收的回波信号，n_k表示第k个天线阵元的噪声，N表示天线阵元个数，p表示接收的回波信号的个数，s_i(t)表示第i个回波信号的波形，其中，第0个回波信号表示目标期望信号，第1个回波信号表示主瓣干扰，其余p-2个回波信号表示副瓣干扰，u_i＝2πd/λsin(θ_i)，d表示天线阵元的间隔，λ表示雷达发射信号的波长，θ_i表示第i个回波信号的方位角，其中，θ₀表示目标期望信号的方位角，θ₁表示主瓣干扰的方位角，θ₂到θ_p表示副瓣干扰的方位角。

在本发明的一个实施例中，构造多级阻塞矩阵，包括：

根据目标期望信号的方向构造第一级阻塞矩阵B₁：

其中，u₀＝2πd/λsin(θ₀)，θ₀为所述目标期望信号的方位角，λ表示雷达发射信号的波长；

根据主瓣干扰的方向构造第二级阻塞矩阵B₂：

其中，u₁＝2πd/λsin(θ₁)，v₂＝2πd/λsin(θ₁')，v₃＝2πd/λsin(θ₁”)，θ₁为主瓣干扰的方位角，θ₁'，θ₁”为主瓣干扰方位角失配度的最大边界值，θ₁'＝θ₁+Δ，θ₁”＝θ₁-Δ，Δ为主瓣干扰方位角的失配度。

在本发明的一个实施例中，根据所述多级阻塞矩阵对所述接收信号矩阵进行预处理，获得预处理数据，包括：

根据所述第一级阻塞矩阵B₁对所述接收信号矩阵X进行第一次预处理，获得第一预处理信号Y，计算公式为：

Y＝B₁·X；

根据所述第二级阻塞矩阵B₂对所述第一预处理信号Y进行第二次预处理，获得第二预处理信号Z，计算公式为：

Z＝B₂·Y。

在本发明的一个实施例中，利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，获得自适应波束，包括：

计算所述第二预处理信号Z的样本协方差矩阵

其中，K为采样快拍数，H表示共轭转置；

根据所述样本协方差矩阵

计算所述接收信号矩阵的最优权矢量w：

其中，a₀为所述目标期望信号的导向矢量。

本发明的另一方面提供了一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置，包括：

阻塞矩阵构造模块，用于根据目标期望信号方向和主瓣干扰方向构造多级阻塞矩阵；

计算模块，用于根据所述多级阻塞矩阵对接收信号矩阵进行多次预处理，获得预处理数据；

抑制模块，用于利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，以获得自适应波束。

在本发明的一个实施例中，所述阻塞矩阵构造模块包括：

一级阻塞矩阵构造单元，用于根据所述目标期望信号方向构造第一级阻塞矩阵B₁：

其中，u₀＝2πd/λsin(θ₀)，θ₀为目标期望信号的方位角，d表示天线阵元的间隔，λ表示雷达发射信号的波长；

二级阻塞矩阵构造单元，用于根据所述主瓣干扰方向构造第二级阻塞矩阵B₂：

其中，u₁＝2πd/λsin(θ₁)，v₂＝2πd/λsin(θ₁')，v₃＝2πd/λsin(θ₁”)，θ₁为主瓣干扰的方位角，θ₁'，θ₁”为主瓣干扰方位角失配度的最大边界值，θ₁'＝θ₁+Δ，θ₁”＝θ₁-Δ，Δ为主瓣干扰方位角的失配度。

在本发明的一个实施例中，所述计算模块包括：

第一计算单元，用于利用公式

对所述接收信号矩阵X进行预处理，获得预处理信号Z；

第二计算单元，用于利用公式

计算所述接收信号矩阵的最优权矢量w，其中，K为采样快拍数，H表示共轭转置，a₀为目标期望信号的导向矢量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的稳健自适应波束形成方法利用第一级阻塞矩阵对接收信号矩阵进行处理来抑制接收数据中的期望信号，以避免期望信号相消，可以对方向图进行保形。

2、本发明的稳健自适应波束形成方法利用第二级阻塞矩阵对第一预处理信号进行处理来抑制主瓣干扰，能够有效地抑制主瓣干扰，保持较高的输出信干噪比。

3、本发明的稳健自适应波束形成方法在构造第二级阻塞矩阵时考虑了主瓣干扰的失配度，在主瓣干扰具有一定的失配度时依然能够有效地抑制主瓣干扰，从而提升了波束形成的稳健性，在主瓣干扰指向失配时也能保持良好的抗干扰性能。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置的结构框图；

图3是本发明实施例提供的一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置的优选结构框图；

图4是本发明实施例的方法与抑制期望信号相消的波束形成方法、抗主瓣干扰的波束形成方法在干扰方位失配0.02°时的波束形成方向图；

图5是本发明实施例的方法与抑制期望信号相消的波束形成方法、抗主瓣干扰的波束形成方法在干扰方位失配0.2°时的波束形成方向图。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法和装置进行详细说明。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例一

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法的流程图。本实施例的自适应波束形成方法包括：

S1：根据阵列天线的接收信号建立接收信号矩阵；

在本实施例中，利用由N个天线阵元组成的阵列天线来接收回波信号。在实际中，所述回波信号可能来自目标期望信号、主瓣干扰和副瓣干扰等。具体地，所述S1包括：利用N个天线阵元组成的阵列天线来接收回波信号；随后根据所述回波信号建立接收信号矩阵X：

其中，x_k(t)表示第k个天线阵元接收的回波信号，n_k表示第k个天线阵元的噪声，N表示天线阵元个数，p表示接收的回波信号的个数，s_i(t)表示第i个回波信号的波形，其中，第0个回波信号表示目标期望信号，第1个回波信号表示主瓣干扰，其余p-2个回波信号表示副瓣干扰，u_i＝2πd/λsin(θ_i)，d表示天线阵元的间隔，λ表示雷达发射信号的波长，θ_i表示第i个回波信号的方位角，其中，θ₀表示目标期望信号的方位角，θ₁表示主瓣干扰的方位角，θ₂到θ_p表示副瓣干扰的方位角。

需要说明的是，雷达发射信号的波长即为回波信号的波长。

S2：构造多级阻塞矩阵；

进一步地，所述S2包括：

S21：根据目标期望信号的方向构造第一级阻塞矩阵B₁：

其中，u₀＝2πd/λsin(θ₀)，θ₀为目标期望信号的方位角；

第一级阻塞矩阵B₁用来抑制接收数据中的目标期望信号，以避免期望信号相消；

S22：根据主瓣干扰的方向构造第二级阻塞矩阵B₂：

其中，u₁＝2πd/λsin(θ₁)，v₂＝2πd/λsin(θ₁')，v₃＝2πd/λsin(θ₁”)，θ₁为主瓣干扰的方位角，θ₁'＝θ₁+Δ，θ₁”＝θ₁-Δ，Δ为主瓣干扰方位角的失配度。需要说明的是，θ₁'，θ₁”为主瓣干扰方位角失配度的最大边界值，失配度能够反映主瓣干扰的方位角θ₁在范围[θ₁-Δ,θ₁+Δ]内失配的程度，通常与阵列天线几何误差、波前畸变、相干局部散射等有关，在实际中通常是很难避免的。根据工程应用实践，Δ通常在[0,3°]范围内。

第二级阻塞矩阵B₂用来抑制主瓣干扰失配下的干扰。即，本实施例的稳健自适应波束形成方法在构造第二级阻塞矩阵时考虑了主瓣干扰的失配度Δ，在主瓣干扰具有一定的失配度时依然能够有效地抑制主瓣干扰，从而提升了波束形成的稳健性，在主瓣干扰指向失配时也能保持良好的抗干扰性能。

S3：根据所述多级阻塞矩阵对所述接收信号矩阵进行预处理，获得预处理数据；

首先，根据第一级阻塞矩阵B₁对接收信号矩阵X进行第一次预处理，获得第一预处理信号Y，计算公式为：

Y＝B₁·X；

具体地，通过第一级阻塞矩阵B₁与接收信号矩阵X相乘的处理操作，第一级阻塞矩阵里含目标期望信号方位角的指数项的幂-ju₀＝-j2πd/λsin(θ₀)与接收信号矩阵里含目标期望信号方位角的指数项的幂j2πd/λsin(θ₀)相消，从而抑制了目标期望信号，以避免在后续抑制主瓣干扰的过程中造成目标期望信号的相消。

随后，根据第二级阻塞矩阵B₂对所述第一预处理信号Y进行第二次预处理，获得第二预处理信号Z，计算公式为：

Z＝B₂·Y。

通过第二级阻塞矩阵B₂与第一预处理信号Y相乘的处理操作，第二级阻塞矩阵B₂里含主瓣干扰方位角及主瓣干扰方位角失配最大边界值的指数项的幂与第一预处理信号Y里含主瓣干扰方位角的指数项的幂大幅度减低了主瓣干扰方位角及其失配范围内的方向进入主瓣的干扰的幅度，从而达到抑制主瓣干扰的效果。

具体地，第二预处理信号Z的第k项可表示为：

因此，对于实际主瓣干扰s₁(t)(其实际干扰方位角θ₁'＝θ₁+Δ₀，其中Δ₀为实际主瓣干扰失配度)，设其对应的第二预处理后幅度为：

其中u₁'＝2πd/λsin(θ₁')。

下面，分析q₁在主瓣干扰方位角失配最大边界值的值。采取常规均匀线性阵列天线的配置d/λ＝1/2，可得：

又根据|Δ₀|≤3°，可知

(弧度)，其中≈表示近似等于。

因此可得：

其中

又因

(弧度)，从而0≤1-cosα≤0.0135。因此，得到0≤q₁q₁ ^*＝2(1-cosα)≤0.027，其中，*表示共轭。同理，可得0≤q₂ q₂ ^*≤0.027，0≤q₂ q₂ ^*≤0.027。因此，0≤qq^*≤0.027³＝1.968×10^-5。

S4：利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，获得自适应波束；

进一步地，所述S4包括：

S41：首先，计算所述第二预处理信号Z的样本协方差矩阵

其中，K为采样快拍数，H表示共轭转置。

需要说明的是，在所得样本协方差矩阵

中，对角线元素所含的系数项由步骤S3中的qq^*构成，即：0≤qq^*≤0.027³＝1.968×10^-5，从而以10^-5的数量级大幅度地降低了主瓣干扰对协方差矩阵的贡献，达到稳健抑制主瓣的效果。

随后，根据所述样本协方差矩阵

计算所述接收信号矩阵的最优权矢量w：

其中，a₀为所述期望信号的导向矢量，

a₀＝[1 exp(j2πd/λsin(θ₀))…exp(j2πd/λ(N-5)sin(θ₀))]^T，

其中，λ表示雷达发射信号的波长，即回波信号的波长，T表示共轭转置，N表示天线阵元个数。

S42：利用所述接收信号矩阵的最优权矢量进行方位扫描，获得自适应波束。

具体地，根据所述阵列天线的最优权矢量w，得到最终的自适应波束t，计算公式为：

t＝|w^Ha|

其中，a表示全方向导向矢量，

a＝[1 exp(j2πd/λsin(θ))…exp(j2πd/λ(N-5)sin(θ))]^T，θ∈[-90° 90°]^T，|·|表示取模运算。

本实施例的方法通过多级阻塞矩阵对接收信号矩阵处理其中，以第一级矩阵用来抑制接收数据中的期望信号，以避免期望信号相消；第二级阻塞矩阵用来抑制主瓣干扰失配下的干扰，以改善主波束指向，能够有效地抑制主瓣干扰，使得主波束指向期望的目标方向，从而提升波束形成的稳健性，在主瓣干扰指向失配时也能保持良好的抗干扰性能。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置。请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置的结构框图。本实施例的自适应波束形成装置包括依次连接的阻塞矩阵构造模块101、计算模块102和抑制模块103，其中，阻塞矩阵构造模块101用于根据期望信号方向和主瓣干扰方向构造多级阻塞矩阵；计算模块102用于根据多级阻塞矩阵计算接收信号矩阵的最优权矢量；抑制模块103用于利用接收信号矩阵最优权矢量进行主瓣干扰抑制。

进一步地，请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置的优选结构框图。本实施例的阻塞矩阵构造模块101包括：

一级阻塞矩阵构造单元1011，用于根据期望信号方向构造第一级阻塞矩阵B₁：

其中，u₀＝2πd/λsin(θ₀)，λ表示期望雷达发射信号的波长，θ₀为目标期望信号的方位角，d表示天线阵元的间隔；

二级阻塞矩阵构造单元1012，用于根据主瓣干扰方向构造第二级阻塞矩阵B₂：

其中，u₁＝2πd/λsin(θ₁)，v₂＝2πd/λsin(θ₁')，v₃＝2πd/λsin(θ₁”)，θ₁为主瓣干扰的方位角，θ₁'，θ₁”为主瓣干扰方位角失配度的最大边界值，θ₁'＝θ₁+Δ，θ₁”＝θ₁-Δ，Δ为主瓣干扰方位角的失配度。

进一步地，本实施例的计算模块102包括第一计算单元1021和第二计算单元1022。

第一计算单元1021用于利用公式

对接收信号矩阵X进行预处理，获得预处理信号Z。在本实施例中，利用N个天线组成的天线阵列接收目标信号，随后根据所述目标信号建立接收信号矩阵X：

其中，x_k(t)表示第k个天线阵元接收的回波信号，n_k表示第k个天线阵元的噪声，N表示天线阵元个数，p表示接收的回波信号的个数，s_i(t)表示第i个回波信号的波形，其中，第0个回波信号表示目标期望信号，第1个回波信号表示主瓣干扰，其余p-2个回波信号表示副瓣干扰，u_i＝2πd/λsin(θ_i)，d表示天线阵元的间隔，λ表示雷达发射信号的波长，θ_i表示第i个回波信号的方位角，其中，θ₀表示目标期望信号的方位角，θ₁表示主瓣干扰的方位角，θ₂到θ_p表示副瓣干扰的方位角。

第二计算单元1022用于利用公式

计算阵列天线的最优权矢量w，其中，K为采样快拍数，H表示共轭转置；a₀为期望信号的导向矢量，

a₀＝[1 exp(j2πd/λsin(θ₀))…exp(j2πd/λ(N-5)sin(θ₀))]^T，

其中，λ表示目标期望雷达发射信号的波长，T表示共轭转置，N表示天线阵元个数。

进一步地，抑制模块103用于利用所述主瓣干扰最优权矢量进行主瓣干扰抑制，获得自适应波束。

具体地，根据所述阵列天线的最优权矢量w，得到最终的自适应波束t，计算公式为：

t＝|w^Ha|

其中，a表示全方向导向矢量，

a＝[1 exp(j2πd/λsin(θ))…exp(j2πd/λ(N-5)sin(θ))]^T，θ∈[-90° 90°^T，|·|表示取模运算。

接着，本发明实施例方法和装置的效果可以通过下述仿真实验得到验证。

仿真条件：

本仿真实验的有源雷达天线阵列设置为18个阵元构成的均匀线阵，阵元间距为半波长，设置期望信号方位角为0°，设置三个干扰，其中，主瓣干扰的实际方位角为5°，另外两个副瓣干扰的方位角分别为-30°和40°，采样快拍数为2000。信噪比为0分贝，设置三个干扰(一个主瓣干扰和两个副瓣干扰)的干噪比一致，均为40分贝，其中，信噪比为目标信号功率与噪声功率的比值，干燥比为干扰功率与噪声功率的比值。主瓣干扰的方位角分别存在0.02°和0.2°的失配。

仿真结果分析：

请参见图4，图4是本发明实施例的方法与抑制期望信号相消的波束形成方法、抗主瓣干扰的波束形成方法在干扰方位失配0.02°时的波束形成方向图，其中，横坐标表示角度，物理单位为度，纵坐标表示方向图增益，物理单位为dB。图4中点线表示的曲线代表现有技术抑制期望信号相消的波束形成方法，虚线表示的曲线代表现有技术抗主瓣干扰的波束形成方法，实线表示的曲线代表本发明实施例的方法。

由图4中可以看出，抑制期望信号相消的波束形成方法受主瓣干扰影响产生主瓣畸变现象；抗主瓣干扰的波束形成方法虽然能消除期望信号相消现象，但是对主瓣干扰的方位失配敏感；而本发明实施例的方法不存在主瓣畸形，第主瓣干扰的方位稳健，优于现有技术方法，性能改善明显。

请参见图5，图5是本发明实施例的方法与抑制期望信号相消的波束形成方法、抗主瓣干扰的波束形成方法在干扰方位失配0.2°时的波束形成方向图。从图5可看出，当失配角度增大到0.2°时，本发明实施例的方法仍然稳健，性能改善明显。

上述仿真结果验证了本发明实施例方法的正确性、有效性和可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法，其特征在于，包括：

根据阵列天线的接收信号建立接收信号矩阵；

构造多级阻塞矩阵；

根据所述多级阻塞矩阵对所述接收信号矩阵进行预处理，获得预处理数据；

利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，获得自适应波束，其中，

构造多级阻塞矩阵，包括：

根据目标期望信号的方向构造第一级阻塞矩阵B₁：

其中，u₀＝2πd/λsin(θ₀)，θ₀为所述目标期望信号的方位角，λ表示雷达发射信号的波长，d表示天线阵元的间隔；

根据主瓣干扰的方向构造第二级阻塞矩阵B₂：

其中，u₁＝2πd/λsin(θ₁)，v₂＝2πd/λsin(θ′₁)，v₃＝2πd/λsin(θ″_i)，θ₁为主瓣干扰的方位角，θ′₁，θ″₁为主瓣干扰方位角失配度的最大边界值，θ′₁＝θ₁+Δ，θ″₁＝θ₁-Δ，Δ为主瓣干扰方位角的失配度，Δ取值在[0,3°]范围内；

根据所述多级阻塞矩阵对所述接收信号矩阵进行预处理，获得预处理数据，包括：

根据所述第一级阻塞矩阵B₁对所述接收信号矩阵X进行第一次预处理，获得第一预处理信号Y，计算公式为：

Y＝B₁·X；

根据所述第二级阻塞矩阵B₂对所述第一预处理信号Y进行第二次预处理，获得第二预处理信号Z，计算公式为：

Z＝B₂·Y。

2.根据权利要求1所述的抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法，其特征在于，根据阵列天线的接收信号建立接收信号矩阵，包括：

利用N个天线阵元组成的阵列天线接收回波信号；

根据所述回波信号建立接收信号矩阵X：

其中，x_k(t)表示第k个天线阵元接收的回波信号，n_k表示第k个天线阵元的噪声，N表示天线阵元个数，p表示接收的回波信号的个数，s_i(t)表示第i个回波信号的波形，其中，第0个回波信号表示目标期望信号，第1个回波信号表示主瓣干扰，其余p-2个回波信号表示副瓣干扰，u_i＝2πd/λsin(θ_i)，d表示天线阵元的间隔，λ表示雷达发射信号的波长，θ_i表示第i个回波信号的方位角，其中，θ₀表示目标期望信号的方位角，θ₁表示主瓣干扰的方位角，θ₂到θ_p表示副瓣干扰的方位角。

3.根据权利要求1所述的抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法，其特征在于，利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，获得自适应波束，包括：

计算所述第二预处理信号Z的样本协方差矩阵

其中，K为采样快拍数，H表示共轭转置；

根据所述样本协方差矩阵

计算所述接收信号矩阵的最优权矢量w：

其中，a₀为所述目标期望信号的导向矢量。

4.一种抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置，其特征在于，用于执行权利要求1至3中任一项所述的抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成方法，所述装置包括：

阻塞矩阵构造模块(101)，用于根据目标期望信号方向和主瓣干扰方向构造多级阻塞矩阵；

计算模块(102)，用于根据所述多级阻塞矩阵对接收信号矩阵进行多次预处理，获得预处理数据；

抑制模块(103)，用于利用所述预处理数据计算所述接收信号矩阵的最优权矢量，以获得自适应波束。

5.根据权利要求4所述的抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置，其特征在于，所述阻塞矩阵构造模块(101)包括：

一级阻塞矩阵构造单元(1011)，用于根据所述目标期望信号方向构造第一级阻塞矩阵B₁：

其中，u₀＝2πd/λsin(θ₀)，θ₀为目标期望信号的方位角，d表示天线阵元的间隔，λ表示雷达发射信号的波长；

二级阻塞矩阵构造单元(1012)，用于根据所述主瓣干扰方向构造第二级阻塞矩阵B₂：

其中，u₁＝2πd/λsin(θ₁)，v₂＝2πd/λsin(θ′₁)，v₃＝2πd/λsin(θ″₁)，θ₁为主瓣干扰的方位角，θ′₁，θ″₁为主瓣干扰方位角失配度的最大边界值，θ′₁＝θ₁+Δ，θ″₁＝θ₁-Δ，Δ为主瓣干扰方位角的失配度。

6.根据权利要求5所述的抑制主瓣干扰的稳健自适应波束形成装置，其特征在于，所述计算模块(102)包括：

第一计算单元(1021)，用于利用公式

对所述接收信号矩阵X进行预处理，获得预处理信号Z；

第二计算单元(1022)，用于利用公式

计算所述接收信号矩阵的最优权矢量w，其中，K为采样快拍数，H表示共轭转置，a₀为目标期望信号的导向矢量。

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