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作者:储可欣;甄佳奇;
单位:黑龙江大学电子工程学院;
摘要:针对低空经济场景下空基通信网络中空地协同感知与定位的应用需求,提出了一种基于子空间投影的共形阵列稳健自适应波束形成算法。在低空复杂电磁环境中,传统基于干扰加噪声协方差矩阵(Interference-plus-Noise Covariance Matrix, INCM)构造的波束形成方法面临计算量高和阵列误差敏感性强的问题,导致空地协同目标定位精度下降。所提算法通过误差邻域表校正信号导向矢量(Steering Vector, SV)以适应机载平台共形天线的阵列误差,利用信号间的非正交性估计噪声功率,通过校正后的SV构造投影子空间消除期望信号分量,通过矩阵变换得到干扰功率估计并重构INCM。该方法避免了大范围积分和求解凸优化问题,显著降低了计算复杂度,适用于低空动态组网场景的实时处理需求。仿真实验表明,在少快拍和复杂阵列误差条件下,算法能准确将主瓣对准期望信号并在干扰方向形成零陷,输出信干噪比(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio, SINR)性能稳定接近理想值,可有效提升低空空地协同网络的感知定位精度和抗干扰能力。
关键词:低空通信;;共形阵列;;稳健波束形成;;子空间投影;;导向矢量失配;;协方差矩阵重构
基金资助:黑龙江省自然科学基金(LH2022F043)~~