一种MIMO雷达恒模波形和接收机的联合设计方法技术

本发明专利技术提供了一种MIMO雷达恒模波形和接收机的联合设计方法，涉及MIMO雷达技术领域，本发明专利技术提供一种基于拉格朗日规划神经网络算法的MIMO雷达恒模波形和接收机的联合设计，因为LPNN算法是对MIMO雷达恒模波形的直接求解，因此避免了SDR方法中因摒弃秩为1的条件使得求解的信号不是最优的情况，从而提高了输出SINR比，改善了目标参数的估计能力，本发明专利技术能准确地确定目标位置，同时最大限度地抑制干扰，而且相比于SDR方法，本发明专利技术在直接求解非凸非线性的问题时发挥了很大的优势，这是其他方法所不能达到的。

A joint design method of MIMO radar constant mode waveform and receiver

The invention provides a design method of combined constant modulus waveforms and MIMO radar receiver, which relates to the technical field of MIMO radar, the invention provides a combined design of MIMO radar Lagrange programming neural network algorithm based on constant modulus waveforms and the receiver, because the LPNN algorithm is to directly solve the MIMO Radar Constant Modulus waveforms, so as to avoid the the SDR method for discarding the rank 1 conditions in which the signal is not the optimal solution, thus improving the output ratio of SINR, improve the ability of target parameters estimation, the invention can accurately determine the position of the target, while minimizing the interference suppression, but compared to the SDR method, the invention in solving non convex nonlinear the problems of great advantage, this is other methods can achieve.

【技术实现步骤摘要】
一种MIMO雷达恒模波形和接收机的联合设计方法
本专利技术涉及MIMO雷达
，尤其是一种联合设计方法。
技术介绍
与传统的相控阵雷达不同，多输入多输出(MIMO)雷达通过同时发射多个波形以提高目标检测、参数估计等多方面的能力，基于天线阵列配置的差异，MIMO雷达可分为集中式MIMO雷达和分布式MIMO雷达。MIMO雷达的性能优越性来自于两个方面：一个是天线阵列的配置，一个是波形分集能力，而多波形设计是实现MIMO雷达波形分集的重要途径，有助于进一步提高MIMO雷达在目标检测、参数估计等方面的能力，因此MIMO雷达的多波形设计问题越来越受到人们的关注。工程实际应用中为了使雷达发射机能够工作在饱和状态以便发挥其最大效能，同时为避免放大器的非线性使得发射波形失真，通常要求雷达发射波形具有恒定包络。对于MIMO雷达，这一实际要求也不例外，而且由于MIMO雷达包含了多个发射机，每个发射机均可以发射相互独立的波形，因此要求每一路发射波形都满足恒定包络特性。基于输出信干噪比(Signal-to-Interference-plus-NoiseRatio，SINR)研究MIMO雷达的恒模波形设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MIMO雷达恒模波形和接收机的联合设计方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一、集中式窄带MIMO雷达系统由NT个发射天线和NR个接收天线组成，每一部发射机对应一路发射天线，每个发射机独立地通过全方位发射的方式发射波形，将NT个天线发射的波形记为s(n)，n＝1,2,...,N，N为每一路波形采样后的长度，到达位于方位角θ处的目标的信号为：at(θ)

【技术特征摘要】
1.一种MIMO雷达恒模波形和接收机的联合设计方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一、集中式窄带MIMO雷达系统由NT个发射天线和NR个接收天线组成，每一部发射机对应一路发射天线，每个发射机独立地通过全方位发射的方式发射波形，将NT个天线发射的波形记为s(n)，n＝1,2,...,N，N为每一路波形采样后的长度，到达位于方位角θ处的目标的信号为：at(θ)Ts(n)(1)其中at(θ)为发射阵列导向矢量；假设目标的潜在区域中共有K+1个散射点，其中方位角θ0方向的一个散射点为目标，方位角θk方向的散射点为干扰，其中k＝1,2,...,K，且θ0≠θk，则雷达接收机中的信号为所有散射点回波之和，即其中，x(n)是雷达接收机接收的信号，α0和αk分别为方位角θ0方向的目标的幅度和第k个干扰源的幅度，为接收阵列的导向矢量，为发射阵列导向矢量，d为两天线之间的距离，λ是波长，v(n)为高斯噪声，服从均值为0，方差为令x＝[x(1)T,...,x(N)T]T，s＝[s(1)T,...,s(N)T]T，v＝[v(1)T,...,v(N)T]T，则式(2)写为：其中步骤二、采用最大化系统输出SINR作为雷达波形设计的准则，将接收机采用的权值记作ω，则经过接收机处理后的雷达信号输出r为：其中，H为共轭转置；故系统输出信噪比模型为：其中，为信噪比，为干扰和噪声之比，E代表期望值，为方差；由于SINR同时依赖于接收机权值ω以及发射波形s，故为了使SINR最大，联合优化发射波形和接收机权值，故优化问题为：将式(6)改写为如下形式：步骤三、将复数形式的优化问题转化为实值形式的优化问题，因为|ωHA(θm)s|2＝|sHAH(θm)ω|2，m＝0,1,...,K，将公式(7)中的复数实数化等价为：

【专利技术属性】
技术研发人员：梁军利，范旭慧，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61