一种基于联合估计CRLB的分布式雷达最优构型构建方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种基于联合估计CRLB的分布式雷达最优构型构建方法
本专利技术属于分布式雷达
，尤其涉及一种基于联合估计CRLB的分布式雷达网络最优构型构建方法。
技术介绍
低频段(如P波段)雷达系统因其在高速弱散射目标探测方面的独特优势而受到广泛关注。但由于低频段信号的波长较长，在天线规模一定的情况下，信号的波束宽度较大，将导致单部雷达的测角精度较差。为解决上述问题，其中一种方法是将分布式雷达的概念引入低频段雷达系统中，利用分布式雷达在空间的广域分布拓扑来实现高精度测角。目前，美国、德国、英国以及中国的南京电子技术研究所、北京理工大学和电子科技大学等都对分布式雷达系统设计及相关信号处理技术进行了研究并有诸多研究成果公开发表。分布式雷达的布站结构优化理论是当前分布式雷达系统理论研究的热点之一。目前国内外关于布站优化理论的研究方法主要有以下两类：1)针对特殊布站构型(如星形、Y形等)，根据系统需求，对比不同构型下系统参数的优劣从而决定系统的布站构型；2)根据系统需求，建立最优化数学模型，通过对模型的求解从而获得最优系统构型。美国的H.Godrich等人提出了一种基于目标横纵...
【技术保护点】
一种基于联合CRLB的分布式雷达最优构型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将分布式雷达网络等效为一个大孔径的单基地雷达；其中，分布式雷达网络包括M部发射机、N部接收机；步骤2：构造分布式雷达网络对目标的观测量，其中观测量包括等效的单基地雷达对目标的观测角度φe以及等效的单基地雷达到目标的距离Re；步骤3：根据Fisher信息矩阵对观测角度φe和距离Re联合估计的CRLB进行推导，得到两个下界
【技术特征摘要】
1.一种基于联合CRLB的分布式雷达最优构型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将分布式雷达网络等效为一个大孔径的单基地雷达；其中，分布式雷达网络包括M部发射机、N部接收机；步骤2：构造分布式雷达网络对目标的观测量，其中观测量包括等效的单基地雷达对目标的观测角度φe以及等效的单基地雷达到目标的距离Re；步骤3：根据Fisher信息矩阵对观测角度φe和距离Re联合估计的CRLB进行推导，得到两个下界和其中表示观测角度φe的估计精度，表示距离Re的估计精度；步骤4：根据下界和构建以观测角度φe和距离Re联合估计的CRLB最小为目标函数的最优化模型，具体为：其中，为雷达网络中各个发射机的信号发射角度φm与观测角度φe差值的集合，为雷达网络中各个接收机的目标观测角度φn与观测角度φe差值的集合，其中m＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N；分布式雷达网络中各个发射机和各个接收机的位置具体满足如下约束条件：其中，为第m部发射机的信号发射角度φm与观测角度φe差值，为第n部接收机的目标观测角度φn与观测角度φe差值，2Δθ表示以目标为圆心，以目标到分布式雷达网络距离为半径的圆上，长度为分布式雷达网络总基线长度的圆弧所对应的弧度值；假设对于任意观测对(m,n)而言均相等，其中观测对(m,n)由第m部发射机和第n部接收机组成，且cos2(φm-φe)+sin2(φm-φe)＝1，cos2(φn-φe)+sin2(φn-φe)＝1，则式(1)所示最优化模型的约束条件为：步骤5：在雷达分置布站条件下求解最优化模型，得到其对应的分布式雷达网络最优构型下的发射机信号发射角度集合和接收机目标观测角度集合具体的：当时，若M与N为偶数，则最优构型下的发射机信号发射角度集合和接收机目标观测角度集合为：其中，为最优构型下的发射机信号发射角度，为最优构型下的接收机目标观测角度，为发射机和接收机的初始偏置角，k1和l1分别为使得M和N为偶数的中间变量；当时，若M与N为偶数，则最优构型下各个发射机信号发射角度随机分成M/2组，每组中有2个角度，且该两个角度之差等于各个接收机目标观测角度随机分成N/2组，每组中有2个角度，且该两个角度之差等于当时，若M与N为奇数，则最优构型下各个发射机信号发射角度随机分成(M-1)/2组，每组中有2个角度，且该两个角度之差等于剩余的1个角度为观测角度φe；各个接收机目标观测角度随机分成(N-1)/2组，每组中有2个角度，且该两个角度之差等于剩余的1个角度为观测角度φe...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞峰，曾涛，陆韬宇，陈新亮，龙腾，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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