MIMO雷达多窄波束的赋形方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种MIMO雷达多窄波束的赋形方法及装置，其中，该方法包括：根据多窄波束的指向角的个数K确定正交基带波形的个数为K,其中K为正整数；根据发射天线个数M和正交基带波形的个数K确定M×K维波形系数矩阵，其中M为正整数；利用最小化积分旁瓣水平的准则对M×K维波形系数矩阵的第1至K列向量进行优化设计得到每个子窄波束对应的最优化波形系数；将每个子窄波束对应的最优化波形系数合并成最优化波形系数矩阵。该方法实现了多窄波束赋形，从而降低了发射方向图的旁瓣水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种MIMO雷达多窄波束的赋形方法及装置。
技术介绍
作为相控阵雷达的自然延伸，多输入多输出(Multi-input Multi-output，MIMO)雷达不仅具备波形分集(发射多波形)特性还同时具备发射天线的相干耦合(相干增益)特性，从而使得MIMO雷达具有额外自由度来进行波形优化设计以实现灵活的发射波束(方向图)赋形。发射波束赋形是为了使发射天线的辐射功率按照预先期望的那样分布在所照射的空域里，从而形成期望的发射方向图。一般而言，实现发射方向图赋形可以采用的方法主要有两种：形状逼近算法(如优化波形协方差矩阵(Waveform Covariance Matrix，WCM)使所设计方向图以均方误差(Mean Square Error，MSE)最小化或直接差值的最大值最小化的方式来逼近期望方向图)和最小化旁瓣水平算法。但是相关的算法主要适用于宽波束的发射方向图设计，无法直接应用于窄波束方向图设计。而且，雷达直接发射宽波束有时不仅会浪费系统发射功率还会降低系统的输出信噪比，因为雷达目标不可能出现在所照射空域的每个角度上而发射宽波束又会增加了杂波的干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MIMO雷达多窄波束的赋形方法，其特征在于，包括以下步骤：根据多窄波束的指向角的个数K确定正交基带波形的个数为K,其中K为正整数；根据发射天线个数M和所述正交基带波形的个数K确定M×K维波形系数矩阵，其中M为正整数；利用最小化积分旁瓣水平的准则对所述M×K维波形系数矩阵的第1至K列向量进行优化设计得到每个子窄波束对应的最优化波形系数；将所述每个子窄波束对应的最优化波形系数合并成最优化波形系数矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种MIMO雷达多窄波束的赋形方法，其特征在于，包括以下步骤：根据多窄波束的指向角的个数K确定正交基带波形的个数为K,其中K为正整数；根据发射天线个数M和所述正交基带波形的个数K确定M×K维波形系数矩阵，其中M为正整数；利用最小化积分旁瓣水平的准则对所述M×K维波形系数矩阵的第1至K列向量进行优化设计得到每个子窄波束对应的最优化波形系数；将所述每个子窄波束对应的最优化波形系数合并成最优化波形系数矩阵。2.如权利要求1所述的赋形方法，其特征在于，所述发射天线均匀线性等间距排列。3.如权利要求1所述的赋形方法，其特征在于，每一个所述发射天线具有Q个独立、正交基带波形的信号，其中，Q为正整数且小于等于M。4.如权利要求1所述的赋形方法，其特征在于，所述最小化积分旁瓣水平的准则表达式为：a(θ)为发射天线的导引矢量其表达式为其中，M为发射天线个数，dT为所述发射天线之间的间距，θk为所述指向角，k表示第k(k＝1,2，…,K)个波束指向角。5.如权利要求1所述的赋形方法，其特征在于，还包括：根据所述最优化波形系数矩阵获得每个发射天线发射的波形。6.一种MIMO雷达多窄波束的赋形装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海胜，王剑，任勇，张长水，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11