[發明專利]一種瞬態極化雷達波形獲得方法及基于該方法的雷達信號傳輸方法

在審

• 申請號: 201510560517.0
• 申請日: 2015-09-06
• 公開（公告）號: CN105137400A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 趙宜楠;趙占鋒;姜智卓;馮翔;周志權
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28;G01S7/282;G01S7/285
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

1.一種瞬態極化雷達波形獲得方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、利用移位矩陣建立波形向量的相關函數，

瞬態極化雷達包括水平極化通道和垂直極化通道，發射波形的水平極化通道基帶序列用s₁表示，發射波形的垂直極化通道基帶序列用s₂表示，s₁和s₂在延遲n處的非周期相關函數為：

r_n(s₁,s₂)＝s₁^HU(n)s₂(1)

U(n)=IN×N,n=00I(N-n)×(N-n)00,0<n<NUT(-n),-N<n<00N×N,|n|≥N---(2)]]>

其中表示N維復向量空間，(·)^H代表共軛轉置，為移位矩陣，代表N階實方陣集合，0是具有相應尺寸的全0矩陣，r_n(s₁)和r_n(s₂)分別表示s₁和s₂的自相關函數；

步驟二：確定雷達場景中的強散射體和目標的位置，并估計需要抑制的距離旁瓣區間，以構造波形優化目標函數，所述波形優化目標函數為：

J(s)=Σq∈Qr|s1HU(q)s2|2---(3)]]>

步驟三：將時域優化公式轉換為頻域優化公式，所述頻域優化公式如下：

mins2||Diag(m2N(Qr))FHDiag*(FCTs1)FCTs2||2s.t.s2∈SMC(1)---(14)]]>

其中蒙版向量m_N(Ζ)＝[1_Ζ(0)1_Ζ(1)…1_Ζ(N-1)]^T，1_Ζ(·)為集合Ζ的指示函數，(·)^T表示轉置運算，

1Z(n)=1,n∈Z0,n∉Z]]>

集值函數其中是N×1維的波形相位向量；

是單位離散傅里葉變換(DFT)矩陣，F^H＝F^-1，C是一個截短/補零矩陣，定義為：C＝[I_N×N,0_N×N]；

步驟四：根據步驟二確定的抑制區間確定s₁的自相關要求，并計算得到s₁，

當s₁＝s₂時，由公式(14)得到第一個目標函數

Ja(s1)=||Diag(m2N(Qr))FHDiag*(FCTs1)FCTs1||2=αHα---(16)]]>

其中

α＝Diag(m_2N(Q_r))F^HDiag^*(FC^Ts)FC^Ts(17)

求得公式(16)的梯度后，利用子空間信賴域算法求解波形優化目標函數獲得s₁；

步驟五：確定s₂的自相關和互相關要求，并計算得到s₂，

根據s₁和公式(14)得到第二個目標函數

J_c(s₂)＝||Diag(m_2N(Q_r))F^HDiag^*(FC^Ts₁)FC^Ts₂||²(24)

求得公式(24)的梯度和Hessian矩陣后，利用信賴域算法獲得s₂；

步驟四獲得的s₁及步驟五獲得的s₂即為獲得的波形的表達式。