一种面向自由度受限鲁棒波束成形的惩罚不等式约束方法
信息论
2022-10-20 v3 信号处理
math.IT
摘要
波束成形中的一个著名挑战是如何最优利用阵列的自由度（DoF）来设计鲁棒波束成形器，尤其在阵列 DoF 受限时。本文利用约束凸优化工具，提出一种惩罚不等式约束最小方差（P-ICMV）波束成形器以应对该挑战。具体地，提出了目标明确的目标准函数与不等式约束以实现设计目标。通过对波束成形器在任何干扰方向的最大增益进行惩罚，可在有限 DoF 下高效抑制总干扰功率。可引入关于目标保护与干扰抑制的多个鲁棒约束，以增强波束成形器对抗导向矢量失配的鲁棒性。通过整合噪声抑制、干扰抑制与目标保护，所提公式可在最优权衡各类设计目标的同时高效获得鲁棒波束成形器设计。为数值求解该问题，我们将 P-ICMV 波束成形器设计表述为凸二阶锥规划（SOCP），并基于交替方向乘子法（ADMM）提出一种低复杂度迭代算法。模拟了三种应用以证明所提波束成形器的有效性。
引用
@article{arxiv.1910.03365,
title = {A Penalized Inequality-Constrained Approach for Robust Beamforming with DoF Limitation},
author = {Wenqiang Pu and Jinjun Xiao and Tao Zhang and Zhi-Quan Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03365},
year = {2022}
}
备注
Accepted by Signal Processing