[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

本發明屬于MIMO雷達波形設計技術領域，公開了一種基于異構陣的MIMO雷達波形設計方法，對陣列結構為異構圓弧陣的波形設計有很好的效果。首先對異構圓弧陣進行預處理，將異構圓弧陣虛擬轉為等陣元的均勻線陣，然后對虛擬均勻線陣進行波形設計，另外考慮了異構陣由于彎曲導致交叉極化的加劇，通過抑制交叉極化方向圖與共極化方向圖匹配聯合的方法，達到共極化方向圖不僅能夠很好地逼近期望方向圖，而且交叉極化方向圖得到了抑制。

技術領域

本發明屬于MIMO雷達波形設計技術領域，尤其涉及一種基于異構陣的MIMO雷達波形設計方法。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，雷達技術也得到了長足發展， MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)雷達是MIMO通信與雷達技術的結合發展出來的一種新體制雷達，在近年來得到了廣泛的關注。其基本思想是：MIMO雷達具有多個發射和接收天線，各發射天線可以發射不同信號，實現波形分集，具體是MIMO雷達可以根據實際場景和工作模式，靈活地進行發射波形設計，以提高參數估計精度，提升目標檢測性能，形成特定的期望方向圖。

在現有的技術中，MIMO雷達的陣列結構是均勻線陣，大大限制了MIMO體制的應用。由諸如空氣動力學因素或流體力學因素的影響，需要將陣列天線中各個天線單元安裝在一個圓形弧段、圓柱形或球形表面上，從而得到圓形、圓柱形與球形陣列天線。

隨著天線技術的發展，雷達平臺的需要，異構陣天線可帶來許多系統性能的改善：克服或降低天線對空氣平臺動力學的影響；增大平臺天線面積、提高性能；改善雷達平臺的隱身設計。可以預見異構陣的應用會越來越廣泛，因此有必要展開陣列結構為異構陣的MIMO雷達波形設計的研究。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于異構陣的MIMO 雷達波形設計方法，使得共極化方向圖不僅能夠很好地逼近期望方向圖，而且交叉極化方向圖得到了抑制。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種基于異構陣的MIMO雷達波形設計方法，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；