[發(fā)明專利]基于相位調(diào)制的多準(zhǔn)則雷達(dá)發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310165468.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN103267963A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉崢;吳旭姿;劉韻佛;張清帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/282
• 分類號(hào): G01S7/282
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于相位調(diào)制的多準(zhǔn)則雷達(dá)發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)方法，可用于雜波環(huán)境中雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，滿足多任務(wù)雷達(dá)系統(tǒng)的工作要求。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)雷達(dá)通常工作在固定的頻段，使用固定的發(fā)射信號(hào)，或者按照某種固定模式周期性的發(fā)射信號(hào)，這就限制了傳統(tǒng)雷達(dá)不能隨著雷達(dá)外部環(huán)境的變化而變化。由于雷達(dá)面臨的工作環(huán)境日益復(fù)雜，傳統(tǒng)雷達(dá)在目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤和識(shí)別等方面顯得不夠靈活。隨著現(xiàn)代數(shù)字與任意波形產(chǎn)生等技術(shù)的不斷發(fā)展，以及環(huán)境認(rèn)知和波形分集等理論成果的支持，在線設(shè)計(jì)并發(fā)射與雷達(dá)目標(biāo)相匹配的信號(hào)已經(jīng)成為可能。雷達(dá)發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)主要考慮雷達(dá)需要探測(cè)的目標(biāo)類型、目標(biāo)的周圍環(huán)境以及需要提取的目標(biāo)信息，并依據(jù)某種準(zhǔn)則對(duì)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，從而使雷達(dá)系統(tǒng)得到良好的工作性能。針對(duì)不同的系統(tǒng)任務(wù)要求，雷達(dá)發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)有不同的優(yōu)化準(zhǔn)則。但對(duì)于多任務(wù)的雷達(dá)系統(tǒng)，單一的優(yōu)化準(zhǔn)則已不再適用。

針對(duì)以上問題，J.D.Zhang等人在“5Multi-objectiveWaveformDesignforCognitive?Radar,IEEECIEInternationalConference，2011，pp:580-583”文章中，提出了一種多準(zhǔn)則雷達(dá)發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)方法，將多項(xiàng)準(zhǔn)則統(tǒng)一量綱后加權(quán)確定信號(hào)優(yōu)化函數(shù)，并通過迭代求得雷達(dá)發(fā)射信號(hào)，同時(shí)增大了輸出信噪比和雷達(dá)接收回波與目標(biāo)間的互信息。但該方法忽略了雜波的影響，建立的環(huán)境模型過為理想簡(jiǎn)單，在實(shí)際環(huán)境中會(huì)對(duì)優(yōu)化信號(hào)與目標(biāo)的匹配程度產(chǎn)生較大影響，造成較大誤差，影響雷達(dá)整體系統(tǒng)工作性能的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，在考慮雜波影響的條件下，提出了一種基于相位調(diào)制的多準(zhǔn)則雷達(dá)發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)方法，以滿足多任務(wù)雷達(dá)系統(tǒng)的工作要求，同時(shí)增大輸出信雜噪比和雷達(dá)接收回波與目標(biāo)間的互信息。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)思路是：將最大化輸出信雜噪比準(zhǔn)則和最大化雷達(dá)接收回波與目標(biāo)間的互信息準(zhǔn)則統(tǒng)一量綱后加權(quán)確定多準(zhǔn)則信號(hào)優(yōu)化函數(shù)，通過迭代求得雷達(dá)相位調(diào)制信號(hào)，其實(shí)現(xiàn)步驟包括如下：

1）以頻域采樣頻率f分別對(duì)雷達(dá)目標(biāo)、雜波和噪聲的功率譜進(jìn)行頻域采樣，得到雷達(dá)目標(biāo)的功率譜密度向量h、雜波的功率譜密度向量c和噪聲的功率譜密度向量n，這三個(gè)向量的長(zhǎng)度均為M，M=B/f，其中，B為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)帶寬；

2）根據(jù)雷達(dá)目標(biāo)的功率譜密度向量h、雜波的功率譜密度向量c和噪聲的功率譜密度向量n，以最大化輸出信雜噪比SCNR為準(zhǔn)則設(shè)計(jì)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)，求得最優(yōu)信號(hào)的功率譜密度向量d，向量d的長(zhǎng)度為M；

3）根據(jù)雷達(dá)目標(biāo)的功率譜密度向量h、雜波的功率譜密度向量c和噪聲的功率譜密度向量n，以最大化雷達(dá)接收回波與目標(biāo)間的互信息MI為準(zhǔn)則設(shè)計(jì)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)，求得最優(yōu)信號(hào)的功率譜密度向量向量的長(zhǎng)度為M；

4）根據(jù)不同準(zhǔn)則下得到的最優(yōu)信號(hào)功率譜密度向量d和向量建立多準(zhǔn)則信號(hào)優(yōu)化函數(shù)J：

J=λ||FHs-Ra||22+(1-λ)||FHs-R~β||22,]]>