宽带CBF和MVDR波束形成算法在DOA估计中的应用

资 源 简 介

宽带CBF和MVDR波束形成算法在DOA估计中的应用

详 情 说 明

宽带波束形成技术是阵列信号处理中的核心方法，主要用于对宽带信号的到达方向（DOA）进行估计。其中CBF（常规波束形成）和MVDR（最小方差无失真响应）是两种典型的波束形成算法。

CBF算法通过简单的时延加权求和实现波束形成，具有计算量小的优点。其基本原理是对各阵元接收信号进行相位补偿后相干累加，在期望方向形成主瓣，其他方向形成零陷。缺点是旁瓣较高且分辨率有限。

MVDR算法通过求解约束优化问题实现波束形成，能够有效抑制干扰。该算法在保证期望方向信号无失真输出的前提下，使阵列输出功率最小化。相比CBF具有更高的分辨率和干扰抑制能力，但计算复杂度较高。

在运动目标轨迹绘制应用中，这两种算法各有特点：CBF适合实时性要求高的场景，通过快速形成波束图来连续估计目标方位；MVDR更适合存在强干扰的环境，通过精确的DOA估计绘制目标运动轨迹。实际系统常采用混合策略，如用CBF进行初始检测再用MVDR精确定位。