[發明專利]一種雷達發射波形和接收濾波器權向量的聯合生成方法

有效

• 申請號: 202110293105.0
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113050079B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 王鵬飛;張偉見;胡進峰;鐘凱;李玉枝;鄒欣穎;董重;魏志勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學長三角研究院（衢州）
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02;G01S7/02;G06F17/16
• 代理公司: 成都云縱知識產權代理事務所(普通合伙) 51316
• 代理人: 伍星

1.一種雷達發射波形和接收濾波器權向量的聯合生成方法，其特征在于，將MIMO雷達的發射能量被集中在目標方向，同時在干擾方向上形成凹口，將帶權重因子的關于SINR值的非凸優化問題，轉換為黎曼流形上的一個無約束優化問題，并采用RCG算法在黎曼共軛梯度下降方法中，需要通過迭代方式不斷逼近最優解，其中，SINR的值被變量接收濾波器的權向量和波形協方差矩陣共同影響；

最優解為最優波形，再求解得到接收濾波器的權向量；

包括如下詳細步驟：

步驟1：生成MIMO雷達的隨機發射波形初值x₀∈V，V為流形，輸入權重因子ρ、最大迭代次數k_max＝1500、收斂參數ε；

步驟2:設置d₀＝-grad f(x₀)，令k＝1；

步驟3：如果k≤k_max且||grad f(x_k)||≥ε，進入步驟4；否則，進入步驟8；

步驟4：根據

計算λ_k；其中λ_k是Polak-Ribiere系數，運算符號·,·表示矩陣內積，其中表示從到T_xV的正交投影，V為流形，為切空間，

共置MIMO雷達系統擁有M_t根發射天線和M_r根接收天線；

x_m(n),m＝1,…,M,n＝1,…,N；x_m(n)代表第m根天線在第n個快拍點的發射波形，其中，黎曼復圓流形中維度為MN維；

步驟5：計算最陡下降方向

其中，根據歐式空間中的共軛梯度下降方法，第k次迭代的搜索方向為第k-1次迭代的搜索方向和第k次迭代的黎曼梯度的線性組合，將投影至切空間上，再進行組合；

步驟6：通過Armijo線性搜索方法計算步長μ_k；

步驟7：計算并令k＝k+1，返回步驟2；

步驟8：輸出MIMO雷達最優發射波形x^*＝x_k；

還包括步驟9：根據公式(3)得到MIMO雷達最優接收濾波器權向量w；

δ＝E{|β_t|²}/σ²是SNR，η_i＝E{|β_i|²}/σ²是第i個干擾的INR；

其中，

是波形協方差矩陣，發射端的轉向矢量為：接收端的轉向矢量為發射和接收陣列都是半波長的均勻線陣，代表波形矩陣，發射方向圖為：

接收陣列接受到的波形為：

β_t表示目標的散射系數，β_i表示第i個干擾的散射系數，θ₀是目標的方向角，θ_i是第i個干擾的方向角，Q是干擾的數量，i＝1,...,Q，是一個零均值，方差為的高斯白噪聲。

2.根據權利要求1所述的一種雷達發射波形和接收濾波器權向量的聯合生成方法，其特征在于，其中，接收端的SINR建模如下為：

且SINR的值被變量w和R共同影響，而w通過MVDR算法計算得到。