基于坐标下降算法的MIMO雷达发射波形合成方法技术
【技术实现步骤摘要】
基于坐标下降算法的MIMO雷达发射波形合成方法
本专利技术属于雷达
，更进一步涉及认知雷达
中的一种基于坐标下降算法的多输入多输出MIMO(MultipleInputMultipleOutput)雷达发射波形合成方法。本专利技术可以根据对方干扰源的位置信息，以及雷达探测目标的位置信息，快速地合成具有抗干扰功能的MIMO雷达发射波形矩阵。
技术介绍
数字元器件在雷达系统中的普遍应用产生了MIMO雷达，区别于传统相控阵雷达，MIMO雷达各阵元可以发射不同的信号,正是这种波形分集能力使MIMO雷达与传统相控阵雷达相比，具有更多的优势。MIMO雷达可以根据收发天线的间距大小分为分布式MIMO雷达和集中式MIMO雷达。对于分布式MIMO雷达，因为各个天线对目标的观测角度不同且回波具有独立性。因此，统计意义下，分布式MIMO雷达可以克服目标的闪烁效应。集中式MIMO雷达具有自由设计各阵元发射波形的能力，相较于相控阵雷达，其自由度有显著地提高，因此具有自适应发射方向图设计能力。在雷达的实际工作环境中，通常存在着干扰，这些干扰影响雷达检测目标的能力。因此，雷达有必要在...
【技术保护点】
1.一种基于坐标下降算法的多输入多输出MIMO雷达发射波形合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建干扰空域导向矢量：将对方干扰源方位角代入干扰导向矢量公式，得到干扰空域导向矢量；(2)构建干扰子空间矩阵：将干扰空域导向矢量代入干扰子空间公式，得到干扰子空间矩阵；(3)构建目标空域导向矢量将雷达待探测目标方位角代入目标导向矢量公式，得到目标空域导向矢量；(4)构建发射信号协方差矩阵：将目标空域导向矢量代入发射信号协方差矩阵公式，得到发射信号协方差矩阵；(5)合成多输入多输出恒模发射波形矩阵：(5a)随机产生一个矩阵内所有元素幅值均相等的多输入多输出恒模发射波形矩阵，将之...
【技术特征摘要】
1.一种基于坐标下降算法的多输入多输出MIMO雷达发射波形合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建干扰空域导向矢量：将对方干扰源方位角代入干扰导向矢量公式，得到干扰空域导向矢量；(2)构建干扰子空间矩阵：将干扰空域导向矢量代入干扰子空间公式，得到干扰子空间矩阵；(3)构建目标空域导向矢量将雷达待探测目标方位角代入目标导向矢量公式，得到目标空域导向矢量；(4)构建发射信号协方差矩阵：将目标空域导向矢量代入发射信号协方差矩阵公式，得到发射信号协方差矩阵；(5)合成多输入多输出恒模发射波形矩阵：(5a)随机产生一个矩阵内所有元素幅值均相等的多输入多输出恒模发射波形矩阵，将之作为初始矩阵；(5b)将发射信号协方差矩阵与初始多输入多输出恒模发射波形矩阵,代入多输入多输出恒模发射波形矩阵公式中，得到一个当前的多输入多输出恒模发射波形阵；(5c)将发射信号协方差矩阵与当前多输入多输出恒模发射波形矩阵,代入恒模发射波形矩阵公式中，得到一个新的多输入多输出恒模发射波形矩阵；(5d)判断当前多输入多输出恒模发射波形矩阵与新的多输入多输出恒模发射波形矩阵之差是否满足停止条件，若是，则执行步骤(6)，否则，将新的多输入多输出恒模发射波形矩阵作为当前多输入多输出恒模发射波形矩阵后执行步骤(5c)；(6)采用下式的坐标下降算法，依次修正多输入多输出恒模发射波形矩阵中的每一行元素：其中，表示修正后的多输入多输出恒模发射波形矩阵的第l行元素，xm表示修正前的多输入多输出恒模发射波形矩阵的第m行元素，⊙表示向量间的哈达玛相乘操作，||||2表示2范数操作，vc表示干扰子空间矩阵的第c行元素，l、m、c的取值对应相同，取值范围为[1,N]，N表示雷达天线阵元的总数，V表示干扰子空间矩阵，H表示共轭转置操作，*表示共轭操作；(7)判断修正后的多输入多输出恒模发射波形矩阵是否满足抗干扰条件，若是，则执行步骤(8)，否则，执行步骤(6)；(8)将多输入多输出恒模发射波形矩阵中的各行元素作为雷达各阵元的发射波形。2.根据权利要求1所述的基于坐标下降算法的多输入多输出MIMO雷达发射波形合成方法，其特征在于，步骤(1)中所述的干扰导向矢量公式如下：其中，a(θk)表示对方第k个干扰源方位角θk处的干扰空域导向矢量，k的取值范围为[1,K]，K表示干扰源的总数，exp表示以自然常数为底的指数操作，j表示虚数单位符号，π表示圆周率，·表示相乘操作，d表示雷达天线阵元间的间距，n表示雷达天线阵元的序号，n的取值范围为[0,N-1]，N表示雷达天线阵元的总数，sin表示正弦值操作，λ表示雷达发射信号的波长...
【专利技术属性】
技术研发人员：纠博，郑浩，刘宏伟，周生华，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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