[發明專利]一種基于FFT的平面陣MIMO雷達波形設計方法有效
| 申請號： | 201611178524.5 | 申請日： | 2016-12-19 |
| 公開（公告）號： | CN106842134B | 公開（公告）日： | 2019-07-09 |
| 發明（設計）人： | 戴奉周;高原;張博;馮大政;劉宏偉 | 申請（專利權）人： | 西安電子科技大學 |
| 主分類號： | G01S7/02 | 分類號： | G01S7/02 |
| 代理公司： | 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218 | 代理人： | 惠文軒 |
| 地址： | 710071*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 fft 平面陣 mimo 雷達 波形 設計 方法 | ||
1.一種基于FFT的平面陣MIMO雷達波形設計方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，建立MIMO雷達在笛卡爾坐標系XOYZ中的幾何模型；其中，在所述MIMO雷達的幾何模型中，所述MIMO雷達的發射陣列為二維均勻平面陣列，并位于所述笛卡爾坐標系XOYZ的XOY平面內，其中X軸包含Mx個陣元，陣元間距為dx，Y軸包含My個陣元，陣元間距為dy；所述二維均勻平面陣列的方位角范圍為[Ωmin,Ωmax]，0°≤Ωmin<Ωmax≤180°，俯仰角范圍為[Γmin,Γmax]，且Γmin＝-Γmax，Γmax∈[0,90°]；所述二維均勻平面陣列形成L個發射波束；
步驟2，在所述二維均勻平面陣列的方位角范圍[Ωmin,Ωmax]內均勻抽取K個方位角{θ1,θ2,…θK}，以及在所述二維均勻平面陣列的俯仰角范圍[Γmin,Γmax]內均勻抽取I個俯仰角K和I為正整數；
遍歷所述K個方位角和所述I個俯仰角，對于所述K個方位角中的任一方位角θk和所述I個俯仰角中的任一俯仰角計算處的發射導向矢量得到K×I個發射導向矢量；其中，k和i為整數，1≤k≤K，1≤i≤I；
令l＝1；
步驟3，在所述方位角范圍[Ωmin,Ωmax]內隨機抽取兩個數值構成第l個發射波束對應的方位角范圍其中為在所述方位角范圍[Ωmin,Ωmax]內隨機抽取的兩個數值中的較小值，為在所述方位角范圍[Ωmin,…max]內隨機抽取的兩個數值中的較大值；
在所述俯仰角范圍[Γmin,Γmax]內隨機抽取兩個數值構成所述第l個發射波束對應的俯仰角范圍其中為在所述俯仰角范圍[Γmin,Γmax]內隨機抽取的兩個數值中的較小值，為在所述俯仰角范圍[Γmin,Γmax]內隨機抽取的兩個數值中的較大值；
步驟4，利用所述第l個發射波束對應的方位角范圍計算得到X軸上Mx個陣元發射信號的協方差矩陣
利用所述第l個發射波束對應的俯仰角范圍計算得到Y軸上My個陣元發射信號的協方差矩陣
利用所述協方差矩陣及所述協方差矩陣計算得到所述第l個發射波束對應的協方差矩陣其中，表示Kronecker積；
步驟5，令l加1，重復執行步驟3-步驟4，直至l＝L，得到全部L個發射波束中各發射波束對應的協方差矩陣；
利用所述各發射波束對應的協方差矩陣以及所述K×I個發射導向矢量，計算得到所述MIMO雷達的方向圖函數。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中，所述對于所述K個方位角中的任一方位角θk和所述I個俯仰角中的任一俯仰角計算處的發射導向矢量包括：
(2a)利用所述方位角θk和所述俯仰角計算得到X軸上的發射導向矢量其中，k1∈{0,1,2,…,(Mx-1)}，e表示自然對數，表示Kronecker積，fc表示MIMO雷達的發射信號載頻，c表示光速，上標T表示轉置；
(2b)利用所述方位角θk和所述俯仰角計算得到Y軸上的發射導向矢量其中，k2∈{0,1,2,…,(My-1)}；
(2c)利用所述X軸上的發射導向矢量和所述Y軸上的發射導向矢量計算得到所述發射導向矢量
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