基于切比雪夫逼近的等波纹 MIMO 波束图综合

本文提出一种利用切比雪夫逼近综合等波纹 MIMO 发射波束图的方法。MIMO 波束图表示为一个非负实值三角多项式，其中 $\ell^{\text{th}}$ 阶多项式系数为波形相关矩阵的 $\ell^{\text{th}}$ 阶对角线元素之和。给定等波纹波束图设计的最优系数随后被表述为一个切比雪夫逼近问题，可利用最优有限脉冲响应（FIR）滤波器设计理论中的 Parks-McClellan 算法高效求解。该综合方法的独特优势在于，它提供了一种闭式方法来生成实现期望等波纹波束图的 MIMO 相关矩阵。这相应地促进了波形集的设计，使其紧密逼近这些相关矩阵。本文通过两个说明性设计示例进行了验证；第一个使用传统的部分信号相关方法，第二个使用发射波束空间处理。两个示例均利用恒包络和频谱紧凑的波形集实现了等波纹波束图。