注:目前因系统问题,故将本文中的公式全部删除,具体请见pdf版本或访问:http://www.yushuai.xyz/2019/10/16/4442.html
第四章:波束稳健性分析
在实际中,由于各种误差(如观察方向误差、阵型标定误差、通道幅度与相位误差等)的影响,造成导向向量存在误差;另外,由于接收数据协方差矩阵无法精确计算,只能通过接受数据进行估计,也不可避免的存在估计误差。导向向量与接受数据互谱矩阵误差都势必影响最佳波束形成器的输出信噪比性能。
4.1 最佳波束形成器稳健性影响因素
无论是MVDR还是MMSE,亦或是MSNR波束形成器,其加权向量其实统一可以写为
造成导向向量失配的原因有方向失配与阵元接收响应误差等。其中阵元接收响应误差包括通道幅相误差、阵元位置误差、阵元各向异性与不一致性引起的响应灵敏度误差等。
造成数据协方差矩阵误差的原因主要是:我们一般采用有限长度数据快拍估计得到数据协方差矩阵,估计值与实际值存在误差。
4.2 导向向量失配对波束性能的影响
我们知道MVDR的阵增益是
将上式进行处理可以得到
根据上式分析导向向量误差、输入信噪比对MVDR波束形成器的阵增益的影响: