[發(fā)明專利]基于空時聯(lián)合優(yōu)化的MIMO雷達波形合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310017472.3
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103018732A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉宏偉;周生華;王旭;戴奉周;糾博
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/42
• 分類號: G01S7/42
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于空時聯(lián)合優(yōu)化的MIMO雷達波形合成方法，包括如下步驟：

（1）確定發(fā)射波形的相關矩陣R，其中R為M維的Hermitian半正定矩陣，M表示發(fā)射陣元個數(shù)；

（2）隨機產生L×M維的初始恒模波形矩陣X⁰，其中L表示發(fā)射信號的碼長；

（3）確定感興趣的觀測方位角即自相關特性需要提高的方位角，其中I表示感興趣的觀測方位角總個數(shù)；

（4）根據相關矩陣R，初始恒模波形矩陣X⁰，設計維數(shù)為L×M的相位矩陣Φ：

（4a）建立相位矩陣Φ的如下優(yōu)化模型：

minΦmax{maxk=1,...,L-1{αi}i=1I[|f(Φ,αi,k)|],maxq=p+1,...,Mp=1,...,M-1[μ|g(Φ,p,q)-Rpq|]},]]>

其中，g(Φ,p,q)是相位矩陣Φ對應的第p個與第q個陣元波形的相關系數(shù)，R_pq表示相關矩陣R的第p行第q列元素，μ表示方向圖逼近權重，|·|表示復數(shù)的模值或實數(shù)的絕對值；f(Φ,α_i,k)是相位矩陣Φ對應的波形在α_i方向上的第k個時延位置處的歸一化自相關函數(shù)值，表示為：

f(Φ,αi,k)=1L|aH(αi)[exp(jΦ)]HJkexp(jΦ)a(αi)|/[aH(αi)Ra(αi)]]]>

其中a(α_i)表示α_i方向的導向矢量，i＝1,…,I，exp(jΦ)表示以相位矩陣Φ中各元素為相位構成的恒模矩陣，符號j表示虛數(shù)單位，符號exp(·)表示以自然對數(shù)e為底的指數(shù)函數(shù)，J_k表示L×L維的偏移矩陣，k=1,…,L-1，(·)^H表示共軛轉置；

（4b）利用序列二次規(guī)劃求解步驟(4a)中的數(shù)學模型，得到相位矩陣Φ；

（5）根據相位矩陣Φ，合成恒模波形矩陣X=[x₁,x₂,…x_M]，該恒模波形矩陣X即是最終合成的MIMO雷達波形，其中，向量x_m=[x_1m,…,x_Lm]^T表示矩陣X的第m列，表示相位矩陣Φ的第l行第m列元素，l=1,…,L，m=1，…,M，(·)^T表示轉置。