[發明專利]基于分層博弈的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法

有效

• 申請號: 201910768045.6
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110441740B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 時晨光;仇偉;汪飛;李海林;周建江;夏偉杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;H04B7/0413;H04B7/0426
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

1.基于分層博弈的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：獲取分布式MIMO雷達系統中各雷達與目標之間以及各雷達與通信系統之間的路徑傳播損耗；

S2：根據預先設定的目標探測信干噪比門限和各雷達輻射功率上限，建立分布式MIMO雷達功率分配模型；

S3：在各雷達與目標之間、各雷達與通信系統之間的路徑傳播損耗不確定的條件下，計算通信系統從分布式MIMO雷達系統處得到的博弈收益；

S4：計算分布式MIMO雷達系統中各雷達的輻射功率迭代表達式；

S5：通信系統增加單位干擾功率價格，并向各雷達進行廣播，不斷迭代更新，直至通信系統博弈效用函數收斂；

所述步驟S2中，分布式MIMO雷達功率分配模型如式(2)所示：

式(2)中，P_i為第i個雷達的輻射功率，P_i^max為第i個雷達的輻射功率上限，M_R為分布式MIMO雷達系統中的雷達總數，表示第i個雷達的博弈效用函數，P_-i表示除第i個雷達之外系統中所有其他雷達的輻射功率，/為第i個雷達的最差信干噪比，γ_i為第i個雷達的信干噪比，γ_min為預先設定的目標探測信干噪比門限，θ_i為通信系統對第i個雷達設定的單位干擾價格，/為第i個雷達到通信系統的直達波的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到通信系統的直達波的路徑傳播損耗誤差上限。

2.根據權利要求1所述的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，其特征在于：所述步驟S1中，通過式(1)獲取分布式MIMO雷達系統中各雷達與目標之間以及各雷達與通信系統之間的路徑傳播損耗：

式(1)中，為第i個雷達到目標再到第i個雷達的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到目標再到第j個雷達的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到第j個雷達的直達波的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到通信系統的直達波的路徑傳播損耗，G_t為各雷達的發射天線增益，G_r為各雷達的接收天線增益，G_t'為各雷達旁瓣發射天線增益，G_r'為各雷達旁瓣接收天線增益，G_c為通信系統接收天線增益，/為目標相對第i個雷達的雷達散射截面，/為目標相對第i個雷達和第j個雷達的RCS，λ為雷達發射信號波長，R_i為第i個雷達與目標之間的距離，R_j為第j個雷達與目標之間的距離，d_i,j為第i個雷達與第j個雷達之間的距離，d_i為第i個雷達與通信系統之間的距離。

3.根據權利要求1所述的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，其特征在于：所述通過式(3)得到：

式(3)中，c_i,j表示第i個雷達與第j個雷達之間的互相關系數，為各個雷達接收機的噪聲功率，/為第i個雷達到目標再到第i個雷達的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到目標再到第j個雷達的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到第j個雷達的直達波的路徑傳播損耗，為第i個雷達到目標再到第i個雷達的路徑傳播損耗誤差的上限，/為第i個雷達到目標再到第j個雷達的路徑傳播損耗誤差上限，/為第i個雷達到第j個雷達的直達波的路徑傳播損耗誤差上限，P_j為第j個雷達的輻射功率。

4.根據權利要求1所述的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，其特征在于：所述步驟S3中，通信系統從分布式MIMO雷達系統處得到的博弈收益為：

式(4)中，θ_i為通信系統對第i個雷達設定的單位干擾價格，M_R為分布式MIMO雷達系統中的雷達總數，表示通信系統的博弈效用函數，P_i為第i個雷達的輻射功率，/為第i個雷達到通信系統的直達波的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到通信系統的直達波的路徑傳播損耗誤差上限；T_th為通信系統設置的最大干擾門限；/為單位階躍函數，當/時，/否則，/

5.根據權利要求1所述的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，其特征在于：所述步驟S4中，分布式MIMO雷達系統中各雷達的輻射功率迭代表達式為：

式(5)中，P_i^(ite+1)為第ite+1次迭代時第i個雷達的輻射功率，P_i^(ite)為第ite次迭代時第i個雷達的輻射功率，γ_i^(ite)為第ite次迭代時第i個雷達的信干噪比，θ_i^(ite)為第ite次迭代時通信系統對第i個雷達設定的單位干擾價格，γ_min為預先設定的目標探測信干噪比門限，為第i個雷達到通信系統的直達波的路徑傳播損耗，/為第i個雷達到通信系統的直達波的路徑傳播損耗誤差上限，P_i^max為第i個雷達的輻射功率上限，表示//