[發明專利]一種用于MIMO雷達主瓣抗干擾的發射初相優化方法

有效

• 申請號: 201710630558.1
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107390188B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 李軍;尉澤華;張玉洪;廖桂生;錢佳川;劉志剛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 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

本發明公開了一種用于MIMO雷達主瓣抗干擾的發射初相優化方法，其主要思路為：確定MIMO雷達，所述MIMO雷達包含發射陣和接收陣，設定發射陣的發射信號初相，并且確定代價函數；獲取添加線性相位約束之后的發射陣的發射信號初相，然后設定初相搜索范圍，進而得到發射陣的發射信號初相初值設置相位步長，以及迭代次數D，令k表示第k次迭代，1≤k≤D，令l表示第k?1次迭代后發射陣的發射信號初相中的第l個元素；根據第k?1次迭代后發射陣的發射信號初相計算第k次迭代后的代價函數值；令l的值加1，且lM時則將l的值初始化為1，并令k的值加1，直到kD時迭代停止，并將迭代停止時對應的發射陣的發射信號初相，作為發射陣的發射信號最優初相。

技術領域

本發明屬于雷達抗干擾技術領域，特別涉及一種用于MIMO雷達主瓣抗干擾的發射初相優化方法，即一種用于多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)雷達主瓣抗干擾的發射初相優化方法，適用于在雷達發射端優化發射初相來提升主瓣抗干擾性能。

背景技術

MIMO雷達由于采用的了獨特的收發分離體制，通過在發射端發射相互正交的信號，可以在接收端虛擬出發射的方向圖，使可利用的自由度大大提高，由于其特殊的收發結構，相對于傳統的相控陣雷達，MIMO雷達在提升分辨率、抗干擾等方面有獨特的優勢。

傳統的抗干擾技術主要針對旁瓣方向的干擾，通過自適應波束形成算法，如最小方差無失真響應準則(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)、線性約束最小方差波束形成(Linearly Constrained Minimum Variance,LCMV)等，在干擾方向形成零陷，然而當干擾位于主瓣時，采用傳統的波束形成算法抗干擾會在主瓣方向上形成零陷，從而導致期望信號損失嚴重。而MIMO雷達由于采用了獨特的收發分離的形式，目標信號是經過發射端發射，目標反射后經接收端接收的雙層過程，而干擾信號則是由干擾源發射再經接收端接收的單層過程，基于干擾和目標的這一不同特性，在主瓣存在干擾時MIMO雷達仍然具有抗干擾的能力。

目前，針對MIMO雷達系統，Hai Deng等人已經提出了一種通過在發射端添加隨機發射初相的主瓣抗干擾方法，然而由于隨機初相的不確定性，采用隨機相位編碼性能穩定性較差，尤其是在陣元數較少或干擾較多的情況下，這一劣勢尤為明顯。

發明內容

針對以上現有技術存在的不足，本發明的目的在于提出一種MIMO雷達主瓣抗干擾的發射初相優化方法，該種MIMO雷達主瓣抗干擾的發射初相優化方法是一種通過優化發射初相來盡可能的減少期望信號在干擾信號子空間投影的優化方法，在給出代價函數和多個干擾情況下基于搜索循環迭代(Search Circulate Iteration，SCI)的方法來優化發射初相，能夠在主瓣存在干擾時較好的保留期望信號并得到較大的輸出信干噪比(OutputSignal to Interference plus Noise Ratio,OSIN)。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種用于MIMO雷達主瓣抗干擾的發射初相優化方法，包括以下步驟：

步驟1，確定MIMO雷達，所述MIMO雷達包含發射陣和接收陣，設定發射陣的發射信號初相，并且確定代價函數；

步驟2，獲取添加線性相位約束之后的發射陣的發射信號初相，并設定初相搜索范圍，進而得到發射陣的發射信號初相初值

步驟3，初始化：設置相位步長，以及迭代次數D，D為大于0的正整數；令k表示第k次迭代，1≤k≤D；

將第k-1次迭代后發射陣的發射信號初相記為令l表示第k-1次迭代后發射陣的發射信號初相中的第l個元素，k和l的初始值分別為1；