[發明專利]一種基于異構陣的MIMO雷達波形設計方法

有效

• 申請號: 201810048899.2
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108459301B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 戴奉周;高慧聰;張博
• 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

1.一種基于異構陣的MIMO雷達波形設計方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1，確定異構陣為圓弧陣，獲取所述圓弧陣的陣列流形矩陣；建立所述圓弧陣的虛擬均勻線陣，并獲取所述虛擬均勻線陣的陣列流形矩陣，所述虛擬均勻線陣的陣元個數與所述圓弧陣的陣元個數相等；

步驟2，根據所述圓弧陣的陣列流形矩陣和所述虛擬均勻線陣的陣列流形矩陣，得到虛擬操作矩陣；

步驟3，設定所述圓弧陣的陣元個數為N，所述圓弧陣的發射信號矩陣s＝[s₁,s₂,…,s_N]^T；其中，s_n＝[s_n1,s_n2,…,s_nL]^T，s_nl表示圓弧陣第n個陣元在第l時刻發射的基帶信號，且所述發射信號為恒模信號，n＝1,2,…,N，(·)^T表示轉置；l＝1,2,…,L，L表示發射信號的總時刻；

步驟4，設定所述圓弧陣的極化矩陣P＝[P₁,P₂,…,P_n,…,P_N]，其中，P_n為圓弧陣第n個陣元的極化向量，P_n＝[P_nh,P_nv]^T，P_nh為圓弧陣第n個陣元的共極化分量，P_nv為圓弧陣第n個陣元的交叉極化分量；

從而得到圓弧陣的共極化分量P_h＝[P_1h,P_2h,…,P_Nh]^T和圓弧陣的交叉極化分量P_v＝[P_1v,P_2v,…,P_Nv]^T，記所述圓弧陣的極化矩陣P＝[P_h，P_v]^T；

步驟5，根據所述圓弧陣的極化矩陣P和所述圓弧陣的發射信號矩陣s，計算得到發射信號矩陣經過極化之后的極化信號，所述極化信號包含共極化信號和交叉極化信號；

步驟6，根據所述虛擬操作矩陣和所述圓弧陣的陣列流形矩陣，得到虛擬均勻線陣的導向向量，并根據所述虛擬均勻線陣的導向向量和所述共極化信號，得到所述共極化信號在遠場合成的基帶信號；

步驟7，根據所述基帶信號得到共極化信號在一個脈沖內形成的空域方向圖，并得到交叉極化信號在一個脈沖內形成的空域方向圖；

步驟8，根據所述共極化信號在一個脈沖內形成的空域方向圖和交叉極化信號在一個脈沖內形成的空域方向圖，建立共極化交叉極化方向圖的優化模型；

步驟9，根據所述共極化交叉極化方向圖的優化模型，得到共極化方向圖和交叉極化方向圖，作為所述MIMO雷達波形設計結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于異構陣的MIMO雷達波形設計方法，其特征在于，步驟1具體包括如下子步驟：

(1a)獲取所述圓弧陣的陣列流形矩陣F＝{f(θ)|θ∈Θ}；

其中，Θ為發射信號傳播范圍，且f(θ)表示發射信號傳播方向為θ時，所述圓弧陣的導向矢量，且

r為圓弧陣半徑，λ為波長，陣元數為N，陣元弧間距均為λ/2，各陣元間隔弧度為(·)^T表示轉置；

(1b)獲取所述虛擬均勻線陣的陣列流形矩陣G＝{g(θ)|θ∈Θ}；

其中，Θ為發射信號傳播范圍，且g(θ)表示在虛擬均勻線陣的陣列流形矩陣中，發射信號傳播方向為θ時，所述虛擬均勻線陣的導向矢量，且

λ為波長，陣元數為N，陣元間距為d，d＝λ/2。