[發明專利]一種基于聯合估計CRLB的分布式雷達最優構型構建方法

有效

• 申請號: 201710234933.0
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107144827B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 劉飛峰;曾濤;陸韜宇;陳新亮;龍騰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S7/42
• 分類號: G01S7/42;G06F17/50
• 代理公司: 11120 北京理工大學專利中心
• 代理人: 郭德忠;李愛英

1.一種基于聯合CRLB的分布式雷達最優構型構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將分布式雷達網絡等效為一個大孔徑的單基地雷達；其中，分布式雷達網絡包括M部發射機、N部接收機；

步驟2：構造分布式雷達網絡對目標的觀測量，其中觀測量包括等效的單基地雷達對目標的觀測角度φ_e以及等效的單基地雷達到目標的距離R_e；

步驟3：根據Fisher信息矩陣對觀測角度φ_e和距離R_e聯合估計的CRLB進行推導，得到兩個下界和其中表示觀測角度φ_e的估計精度，表示距離R_e的估計精度；

步驟4：根據下界和構建以觀測角度φ_e和距離R_e聯合估計的CRLB最小為目標函數的最優化模型，具體為：

其中，為雷達網絡中各個發射機的信號發射角度φ_m與觀測角度φ_e差值的集合，為雷達網絡中各個接收機的目標觀測角度φ_n與觀測角度φ_e差值的集合，其中m＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N；分布式雷達網絡中各個發射機和各個接收機的位置具體滿足如下約束條件：

其中，為第m部發射機的信號發射角度φ_m與觀測角度φ_e差值，為第n部接收機的目標觀測角度φ_n與觀測角度φ_e差值，2Δθ表示以目標為圓心，以目標到分布式雷達網絡距離為半徑的圓上，長度為分布式雷達網絡總基線長度的圓弧所對應的弧度值；

假設對于任意觀測對(m,n)而言均相等，其中表示觀測對(m,n)的探測精度，觀測對(m,n)由第m部發射機和第n部接收機組成，且cos²(φ_m-φ_e)+sin²(φ_m-φ_e)＝1，cos²(φ_n-φ_e)+sin²(φ_n-φ_e)＝1，則式(1)所示最優化模型的約束條件為：

步驟5：在雷達分置布站條件下求解最優化模型，得到其對應的分布式雷達網絡最優構型下的發射機信號發射角度集合和接收機目標觀測角度集合具體的：

當時，若M與N為偶數，則最優構型下的發射機信號發射角度集合和接收機目標觀測角度集合為：

其中，為最優構型下的發射機信號發射角度，為最優構型下的接收機目標觀測角度，為發射機和接收機的初始偏置角，k₁和l₁分別為使得M和N為偶數的中間變量；

當時，若M與N為偶數，則最優構型下各個發射機信號發射角度隨機分成M/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于各個接收機目標觀測角度隨機分成N/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于

當時，若M與N為奇數，則最優構型下各個發射機信號發射角度隨機分成(M-1)/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于剩余的1個角度為觀測角度φ_e；各個接收機目標觀測角度隨機分成(N-1)/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于剩余的1個角度為觀測角度φ_e；

當時，若M與N為偶數，則最優構型下各個發射機信號發射角度隨機分成M/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于2Δθ；各個接收機目標觀測角度隨機分成N/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于2Δθ；

當時，若M與N為奇數，則最優構型下各個發射機信號發射角度隨機分成(M-1)/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于2Δθ，剩余的1個角度為觀測角度φ_e；各個接收機目標觀測角度集合隨機分成(N-1)/2組，每組中有2個角度，且該兩個角度之差等于2Δθ，剩余的1個角度為觀測角度φ_e。