一种基于波形自适应选择的认知雷达方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于波形自适应选择的认知雷达方法与装置。该方法基于环境感知机制，能自适应选择发射机和接收机阵列中的阵元属性：通过有核递归最小二乘观测器的在线扩展卡尔曼滤波器预测目标未来方位；发射机利用接收机的反馈，确保下一时刻在目标所处方位的最大功率；雷达通过智能选择发送和接收阵列阵元实现波形的自适应选择。与传统雷达相比，该认知雷达降低了计算复杂度，提高了检测概率和信号干扰噪声比。本发明专利技术实现了认知雷达波形自适应选择的技术实施和应用，结合遗传算法模型与扩展卡尔曼滤波器，实现了其对监测目标当前位置和未来方位的更高预测精度，并使其对目标的检测具有更好的信噪比与更高的检测概率。测具有更好的信噪比与更高的检测概率。测具有更好的信噪比与更高的检测概率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于波形自适应选择的认知雷达方法与装置


[0001]本专利技术属于信息通讯领域，具体涉及一种基于波形自适应选择的认知雷达方法与装置。

技术介绍

[0002]传统雷达通常采用固定的发射信号，通过接收端的各种信号处理算法的来提高性能。天线阵列雷达基于发射/接收天线阵列上的相干处理信号的思想，通过相干增益来提高性能。不同于传统雷达和天线阵列雷达的单一设计，认知雷达能够充分地利用历史环境地先验知识，并通过与环境的持续互动来学习，一经提出就受到广泛关注，并被认为是下一代雷达的发展方向。因此，认知雷达与天线阵列的混合模型成为了更为强大的雷达系统。认知技术能被应用于阵列天线以改善相位调制、减少相位失调，提高系统性能，该技术即将广泛应用于下一代通信系统。
[0003]然而，目前已知的认知雷达与阵列天线雷达的混合模型中，阵列天线雷达接收器并没有完全适应环境的变化，并且预测算法也需要进行认知设计，使其充分利用天线阵列雷达。
[0004]因此，本专利技术提出一种新型认知天线阵列雷达，利用遗传算法（GA）估计目标位置和可能出现干扰的方位，以提高发射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波形自适应选择的认知雷达方法与装置，其特征在于，包括：认知雷达波达获取数据维度估计模块（包括方位DOA估计模块、认知雷达距离范围估计模块、频率、速度、尺寸估计模块等），认知雷达接收器选择模块，认知雷达预测器模块，认知阵雷达发射器选择模块；所述认知雷达DOA模块基于遗传算法，用于估计当前时刻目标的方位；所述认知雷达距离范围估计模块用于估计当前时刻目标的距离范围；所述认知雷达接收机选择模块决定接收天线阵列的阵列阵元的数量和权重，所述认知雷达预测器模块预测目标的下一时刻位置和方位，此目标位置作为反馈信息发送到发射器；所述认知雷达发射选择器模块为天线阵列选择适当数量的阵元及其权重，该决策基于其作为反馈接收到的目标预测位置和方位。2.根据权利要求1所述的认知雷达DOA估计模块，其特征在于，该雷达接收器将回波数据作为DOA估计块的输入，通过遗传算法GA找到一组复数权重，以利用基础波束模式合成高增益波束模式，该复数权重将存储于内存中。3.根据权利要求1所述的遗传算法GA，其特征在于，该适应度函数定义为撞击接收机无源天线阵列的信号DOA的期望值和估计值之间的均方误差，假设L远场源分别从不同的仰角撞击接收器的均匀线性阵列，阵列的阵元数量为M；该适应度函数定义了期望输出和估计输出之间的均方误差E
m
，并给出为：其中，和分别表示当远场源从不同的仰角撞击该阵列时，阵列中第m个元素的输出。4.根据权利要求1所述的认知雷达距离范围估计模块，其特征在于，该雷达距离范围估计模块通过测量发送和接收信号峰值之间的时间延迟来计算远场目标的距离范围。5.根据权利要求1所述的认知雷达接受器选择模块，其特征在于，该雷达接收器选择模块用于确定接收天线阵列的阵元数量，而最小方差失真无响应(MVDR)自适应波束形成器计算所选阵列阵元的权重向量，用于在估计目标的干涉方位上放置零，以改进其信噪比。6.根据权利要求5所述的阵元数量选择，其特征在于，该选择决定于在干扰方位上放置所需的零点数量，阵列阵元数必须大于干扰数；因此，阵列接收到的等效信号可以表示为：其中，和是目标和干扰的定向增益，和分别为接收器和第i个干扰的导向向量，在每个采样周期可以有不同的长度，是发射波形，和分别是目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灿，李天敏，范伟，邵晨，
申请(专利权)人：苏州康铂达半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：