基于最小冗余的MIMO三维成像雷达稀疏阵列设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于最小冗余的MIMO三维成像雷达稀疏阵列设计方法，首先根据方位向分辨率和俯仰向分辨率确定发射阵列长度和接收阵列长度；再根据发射阵列长度和接收阵列长度构造一维最小冗余稀疏收、发阵列；对一维最小冗余稀疏收、发阵列进行分割摆放得到二维MIMO稀疏矩型阵列；最后针对得到的二维MIMO稀疏矩型阵列进行遗传算法优化。使用本发明专利技术能够在成像性能和系统复杂度之间得到良好平衡的二维MIMO稀疏阵列——二维MIMO稀疏矩型阵列。

Sparse array design method of MIMO 3D imaging radar based on minimum redundancy

【技术实现步骤摘要】
基于最小冗余的MIMO三维成像雷达稀疏阵列设计方法
本专利技术涉及成像雷达
，具体涉及一种基于最小冗余的MIMO三维成像雷达稀疏阵列设计方法。
技术介绍
多输入多输出系统(Multiple-inputmultiple-output,MIMO)雷达系统具有多输入和多输出的特点，它可以利用多个发射天线同时发射一组相互正交的信号，多个接收天线同时接收由目标反射的回波信号，然后接收端的一组滤波器对回波信号进行分离，使MIMO雷达获得远多于实际阵列数量的观测通道，且具有很高的图像获取速率。由于多发多收阵列可以等效成大孔径虚拟阵列，使MIMO雷达具有良好的横向分辨率。MIMO三维成像雷达系统需要采用二维天线阵列实现三维成像，因此二维MIMO阵列设计是MIMO三维成像雷达的关键技术，对系统的性能和图像的质量有着决定性的作用。通常情况下，根据系统性能要求先进行虚拟阵列设计，然后进行虚拟阵列分解得到收发分置MIMO阵列。根据阵元的分布情况，阵列可分为满阵阵列和稀疏阵列，满阵阵列的所有阵元排列成线型，相邻阵元的间距为半波长。对于高频段雷达而言本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最小冗余的MIMO三维成像雷达稀疏阵列设计方法，其特征在于，包括：/n步骤一、根据方位向分辨率θ

【技术特征摘要】
1.一种基于最小冗余的MIMO三维成像雷达稀疏阵列设计方法，其特征在于，包括：
步骤一、根据方位向分辨率θBW和俯仰向分辨率φBW确定发射阵列长度Lt和接收阵列长度Lr；
步骤二、根据发射阵列长度Lt和接收阵列长度Lr构造一维最小冗余稀疏发射阵列和一维最小冗余稀疏接收阵列；
步骤三、对一维最小冗余稀疏发射阵列和一维最小冗余稀疏接收阵列进行分割摆放得到二维MIMO稀疏矩型阵列：将一维最小冗余稀疏发射阵列进行二等分，将分割得到的两个发射子阵列沿横向并列摆放，两发射子阵列间距为一维最小冗余稀疏接收阵列二等分后的接收子阵列长度；对一维最小冗余稀疏接收阵列进行二等分，将分割得到的两个接收子阵列沿垂直于发射子阵列方向并列摆放，接收子阵列间距为发射子阵列长度；
步骤四、针对得到的二维MIMO稀疏矩型阵列进行遗传算法优化：以二维MIMO稀疏矩型阵列的阵元布局方案为个体；将所述二维MIMO稀疏矩型阵列进行收发阵列卷积运算得到二维虚拟阵列，以二维虚拟阵列的方位向投影阵列和俯仰向投影阵列的方向图指标是否满足设定要求为适应度函数对个体进行遗传算法优化，获得二维MIMO稀疏矩型阵列的优化元布局方案；
初始化种群时，部分个体采用采用差集序列{hu}和差基序列{bk}产生，即将差集序列{hu}进行V-1次循环移位后分别与差基序列{bk}按照步骤二和步骤三的方式产生二维MIMO稀疏矩型阵列，从而得到V个个体，其余个体随机产生。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一为：
根据方位向分辨率θBW和俯仰向分辨率φBW的指标要求，确定二维虚拟阵列的方位向投影阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：田卫明，杨文雨，胡程，曾涛，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11