[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

本發明公開了基于分層博弈的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，將通信系統作為博弈主導者，將分布式MIMO雷達作為博弈跟隨者，通信系統對各雷達設定單位干擾價格，在此基礎上，分布式MIMO雷達系統中各雷達通過非合作博弈優化分配自身的輻射功率，在滿足給定目標探測性能的條件下，最小化最差情況下各雷達的輻射功率，建立基于分層博弈的分布式MIMO雷達穩健功率分配模型，這樣不僅最大化通信系統的博弈效用，保證其正常通信，提高了通信系統參與的積極性，而且還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，最小化最差情況下各雷達的輻射功率，確保分布式MIMO雷達系統射頻隱身性能的最優下界。

技術領域

本發明涉及雷達信號處理，特別是涉及基于分層博弈的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法。

背景技術

分布式多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)雷達系統是通過數據鏈路將分散部署的多部雷達鏈接成網，并由系統融合中心統一協調而形成的一個有機整體。與傳統的單基地相控陣雷達不同，分布式MIMO雷達可通過利用空間分集增益、信號分集增益等分集優勢，有效提升系統的目標探測、跟蹤、參數估計等性能。另外，隨著電子信息技術的發展，無線電頻譜資源變得愈加緊張。因此，分布式MIMO雷達與通信系統頻譜共存環境下的雷達輻射控制研究已受到國內外諸多學者與科研機構的廣泛關注。

目前已有研究成果提出了頻譜共存環境下基于斯坦科爾伯格博弈的分布式MIMO雷達功率控制思想，提高了分布式MIMO雷達系統在頻譜共存環境下的射頻隱身性能，并將通信系統作為博弈參與方，充分調動其博弈積極性。然而，在實際應用中，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難以精確估計，已有研究成果均未考慮各雷達與目標之間、各雷達與通信系統之間的路徑傳播損耗的不確定性，具有一定的局限性。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種基于分層博弈的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，能夠解決現有技術中存在的“未考慮各雷達與目標之間、各雷達與通信系統之間的路徑傳播損耗的不確定性”的技術問題。

技術方案：本發明所述的基于分層博弈的分布式MIMO雷達穩健功率分配方法，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。

進一步，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：