[發明專利]多輸入多輸出雷達中準正交非線性調頻波形的設計方法

在審

• 申請號: 202210515431.6
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114966551A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 李王哲;謝沁余
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S13/88;G06F17/14;G06F17/16
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 金怡

1.一種多輸入多輸出雷達中準正交非線性調頻波形的設計方法，其中，包括：

基于所述多輸入多輸出雷達的收發個數確定所要設計的所述準正交非線性調頻波形的數量；

構建準正交非線性調頻波形模型，所述準正交非線性調頻波形模型包括多個同頻的子波形，所述子波形具有往復而非單向的頻率調制；

將自相關旁瓣峰值和互相關峰值分別作為兩個優化子問題的優化目標，利用貪心優化算法計算所述準正交非線性調頻波形模型的關鍵參數，基于所述關鍵參數確定所要設計的所述準正交非線性調頻波形；所述關鍵參數包括所述準正交雷達波形的子波形數量、子波形的時寬、子波形的時頻趨勢和子波形的傅里葉系數。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，將自相關旁瓣峰值和互相關峰值分別作為兩個優化子問題的優化目標，利用貪心優化算法計算所述準正交非線性調頻波形模型的關鍵參數，包括：

構建以所述子波形的時寬和所述子波形的傅里葉系數為參數的第一目標函數；所述第一目標函數的優化目標為所述自相關旁瓣峰值；

構建以所述子波形的時寬和所述子波形的時頻趨勢為參數的第二目標函數；所述第二目標函數的優化目標為所述互相關峰值；

利用貪心優化算法、第一目標函數以及第二目標函數解算得到所述子波形的時寬、所述子波形的時頻趨勢以及所述子波形的傅里葉系數；每個所述子波形的帶寬相同。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，利用貪心優化算法、第一目標函數以及第二目標函數解算得到所述子波形的時寬、所述子波形的時頻趨勢以及所述子波形的傅里葉系數，包括：

初始化子波形的時寬矩陣、所述子波形的時頻趨勢矩陣以及迭代次數i和j；

確定第i次迭代的時頻趨勢矩陣；其中，所述第i次迭代的時寬矩陣中每一行是2ⁱ⁺¹種全排列的可能情況之一，對應2ⁱ⁺¹個準正交雷達波形中其中一個波形的時頻趨勢；

優化第i次迭代的時寬矩陣；其中，所述第i次迭代的時寬矩陣基于第i-1次迭代優化得到的時寬矩陣確定；

優化第i次迭代的傅里葉系數矩陣；其中，將k個時寬為的準正交雷達波形作為參考波形，優化所述參考波形的傅里葉系數后，將與每個子波形的時寬最接近的所述參考波形的傅里葉系數確定為所述子波形的傅里葉系數；

若2ⁱ⁺¹≥W，則優化結束；否則令i＝i+1后，重復執行上述步驟。

4.一種多輸入多輸出雷達中準正交非線性調頻波形的設計裝置，其中，包括：

確定模塊，被配置為基于所述多輸入多輸出雷達的收發個數確定所要設計的所述準正交非線性調頻波形的數量；

構建模塊，被配置為構建準正交非線性調頻波形模型，所述準正交非線性調頻波形模型包括多個同頻的子波形，所述子波形具有往復而非單向的頻率調制；

計算模塊，被配置為將自相關旁瓣峰值和互相關峰值分別作為兩個優化子問題的優化目標，利用貪心優化算法計算所述準正交非線性調頻波形模型的關鍵參數，基于所述關鍵參數確定所要設計的所述準正交非線性調頻波形；所述關鍵參數包括所述準正交雷達波形的子波形數量、子波形的時寬、子波形的時頻趨勢和子波形的傅里葉系數。

5.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述計算模塊，包括：

第一構建子模塊，被配置為構建以所述子波形的時寬和所述子波形的傅里葉系數為參數的第一目標函數；所述第一目標函數的優化目標為所述自相關旁瓣峰值；

第二構建子模塊，被配置為構建以所述子波形的時寬和所述子波形的時頻趨勢為參數的第二目標函數；所述第二目標函數的優化目標為所述互相關峰值；

解算子模塊，被配置為利用貪心優化算法、第一目標函數以及第二目標函數解算得到所述子波形的時寬、所述子波形的時頻趨勢以及所述子波形的傅里葉系數；每個所述子波形的帶寬相同。