【技术实现步骤摘要】
低积分旁瓣的非连续谱信号频谱塑形方法
[0001]本专利技术涉及低积分旁瓣的非连续谱信号频谱塑形方法，属于雷达波形设计领域。
技术介绍
[0002]雷达是一种通过发射并接收电磁波来探测目标的系统。随着科技的进步，以民用无线电台、电视、广播、手机等无线通信通话为代表的一大批无线电业务爆炸式指数增长，频谱资源的供需问题越来越严重。面对拥挤的电磁环境，现代雷达技术采用接收端干扰对消和发射端波形设计的方法来消除干扰的影响。然而接收端干扰对消往往会造成信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)的损失，因此发射端波形设计的方法得到了广泛的关注与应用。为了消除同频干扰的影响，可以在不可用频带处设计凹陷，利用多段寂静频带，在保证距离分辨率的同时提高SINR。然而在频谱设置凹陷会使得发射信号自相关函数旁瓣抬高，导致临近的弱目标被遮蔽，因此在信号波形设计中需要同时考虑自相关旁瓣水平以及SINR。
[0003]衡量自相关旁瓣性能有加权积分旁瓣水平(Weight Integral s...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低积分旁瓣的非连续谱信号频谱塑形方法，其特征在于包括，步骤一：通过功率谱表示发射信号的信干噪比SINR和加权积分旁瓣水平WISL；步骤二：设定加权值，对信干噪比SINR和加权积分旁瓣水平WISL进行加权，得到目标函数；结合功率谱能量约束和阻带位置约束，建立频谱塑形优化问题；步骤三：对不同加权值下的频谱塑形优化问题求解，得到不同加权值下的最优功率谱；步骤四：计算不同加权值下最优功率谱对应的信干噪比SINR和加权积分旁瓣水平WISL，得到信干噪比SINR和加权积分旁瓣水平WISL的二维pareto曲线；根据雷达系统的预期性能，基于二维pareto曲线选择目标加权值对发射信号进行设计。2.根据权利要求1所述的低积分旁瓣的非连续谱信号频谱塑形方法，其特征在于，步骤一中，信干噪比SINR表示为：式中为发射信号S的补零形式，R为协方差矩阵；将maxSINR问题等价转化为根据定理，设定协方差矩阵维度2N大于设定维度阈值，N为发射信号S包括的信号点数；则：R≈F
H
ΛF，其中Λ为对角线元素为干扰功率谱系数的对角阵，F为傅里叶变换矩阵；则表示为：式中为干扰功率谱密度在第k个频率单元的系数，Λ
k,k
为对角线元素为干扰功率谱系数的对角阵Λ的对角线元素；p
k
为功率谱；因此maxSINR问题再转化为如下优化问题：minf1(p)，(3)式中f1(p)为信干噪比优化函数；其中3.根据权利要求2所述的低积分旁瓣的非连续谱信号频谱塑形方法，其特征在于，步骤一中，加权积分旁瓣水平WISL表示为：式中γ
n
为第n点信号的自相关旁瓣加权系数，r
n
为第n点信号的自相关；发射信号S的自相关向量r由功率谱的逆傅里叶变换表示：式中P为功率谱向量，P＝[p1,p2,...,p
2N
]；傅里叶变换矩阵F为：
则进一步将加权积分旁瓣水平WISL表示为：其中：Diag(v)表示对角阵，对角阵Diag(v)的对角线元素为向量v中的元素，向量v为自相关旁瓣加权系数构成的矢量，定义如下：则根据公式(6)，加权积分旁瓣水平WISL进一步表示为：式中R1为中间变量矩阵：R1＝F
H
Diag(v)F。4.根据权利要求3所述的低积分旁瓣的非连续谱信号频谱塑形方法，其特征在于，步骤二中，设定加权值为λ，得到目标函数f2(p)：5.根据权利要求4所述的低积分旁瓣的非连续谱信号频谱塑形方法，其特征在于，步骤二中，功率谱能量约束为：定义发射信号S的总能量为1，则根据帕萨瓦尔定理得到：同时，功率谱p
k
为非负数；阻带位置约束为：式中表示Ω
u
处的功率谱，ε(Ω
u
)代表阻带位于Ω
u
处的功率谱上限，Ω＝[Ω1,...,Ω
U
]为阻带位置集合，u＝1，2，3，
……
，U，U为阻带位置点总数。6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：位寅生，于雷，贾朝波，徐朝阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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