本发明专利技术提供的是一种基于遗传禁忌混合算法的多输入多输出雷达正交多相码信号产生方法。第1步：随机产生初始种群；第2步；判断遗传算法的停止准则是否满足；第3步；计算适应度函数；第4步：采用比例选择来实现选择操作；第5步：交叉；第6步：采用禁忌搜索算法变异；第7步：更新种群，以新的种群返回第3步，继续遗传算法。本发明专利技术能设计出具有良好自相关和互相关性能的发射信号，且本发明专利技术所设计的多相码波形相位固定，容易产生，更适合于实际应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种多输入多输出雷达系统的波形产生方法。
技术介绍
多输入多输出(MMO)雷达是借鉴通信领域的多输入多输出技术而提出的一种具 有高探测性能的新体制雷达。MIMO雷达按照天线的布置主要分为两种类型集中式和分布 式。集中式MMO雷达在发射端发射正交信号，在接收端通过匹配滤波技术得到虚拟阵列孔 径，进而得到更大的系统自由度，提高了探测目标的空间分辨率。分布式MMO雷达可以抑 制目标的RCS角度闪烁。MMO雷达在很多方面体现出的优越性能使它成为当前研究热点。 不同于标准相控阵天线发射相干波形，MIMO雷达发射非相干波形，因此可以利用空间分集 和波形分集技术。这种波形分集技术提高了空间分辨率，参数可辨识性，目标检测、及分类 等。另外，为提高距离分辨率和可分性，要求雷达分别具有良好的自相关和互相关性能。为避免不同信号通道间的相互干扰，通常要求MMO雷达在发射端发射相互正交 的信号，所以发射波形的好坏直接影响整个雷达的探测性能。MIMO雷达发射波形的优化设 计作为MIMO雷达的重要研究方向，也得到了深入的研究。目前很多文献是基于相位编码研 究 MIMO 雷达正交波形设计的。在文献 Polyphase code design for orthogonal netted Radar systems(IEEE Transactions on Signal Processing, 2004，52 (11):3126-3135)中 提出基于模拟退火算法的正交多相码设计，但是模拟退火算法的收敛速度较慢，局部搜索 能力较弱，容易受参数的影响。在基于遗传算法的类零相关多相码设计(系统工程与电子 技术.2010，32 (I) : 14-17)中，提出基于遗传算法的类零相关正交多相码设计，提出了一个 零相关区域，并只考虑优化主瓣附近一定区域的范围，而不考虑远离主瓣的范围，将能量挤 压到远离主瓣的区域。遗传算法遗传算法模拟达尔文的“适者生存，优胜劣汰”的思想，是一种基于基因 遗传学原理的随机搜索算法，对解决非线性优化问题有很好的效果。它的优点是全局搜索 能力强，鲁棒性好，缺点是算法易出现“早熟”，爬山能力差。禁忌搜索算法是一种元启发式算法，它是局部搜索能力强的算法。它的收敛速度 快，“爬山”能力强，但是禁忌搜索算法的搜索性能较大地依赖于给定的初始解。一个较好的 初始解往往使禁忌搜索算法很快收敛于全局最优解，而一个较差的初始解可能极大的降低 算法的收敛速度。因此禁忌搜索算法一般要求预先给定初始解。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能提供具有良好自相关和互相关性能的发射信号，且 多相码波形相位固定，容易产生，更适合于实际应用的基于遗传禁忌混合算法的多输入多 输出雷达正交多相码信号产生方法。本专利技术的目的是这样实现的第I步随机产生初始种群，给出各参数，设置迭代次数，种群规模，交叉概率，变异概率；第2步；判断遗传算法的停止准则是否满足，如果满足，输出结果，否则继续以下步骤；第3步；计算适应度函数，对于MMO雷达正交多相码的产生，目标函数取为最小化自相关峰值旁瓣能量和互相关峰值能量及最小化总的自相关旁瓣能量和互相关能量，代价函数如下权利要求1.一种，其特征是:第I步随机产生初始种群，给出各参数，设置迭代次数，种群规模，交叉概率，变异概率； 第2步；判断遗传算法的停止准则是否满足，如果满足，输出结果，否则继续以下步骤；第3步；计算适应度函数，对于MMO雷达正交多相码的产生，目标函数取为最小化自相关峰值旁瓣能量和互相关峰值能量及最小化总的自相关旁瓣能量和互相关能量，代价函数如下2.根据权利要求1所述的，其特征是在第3步中,各个权值w = = ,然后计算式3.根据权利要求1或2所述的，其特征是第4步中选择概率的取值范围在0到I之间。4.根据权利要求1或2所述的，其特征是第5步中交叉概率的取值范围在0. 5 < p。< I。5.根据权利要求3所述的，其特征是第5步中交叉概率的取值范围在0. 5 < p。< I。6.根据权利要求1或2所述的，其特征是第6步中变异概率的取值范围是0 < Pm < 0.1。7.根据权利要求3所述的，其特征是第6步中变异概率的取值范围是0 < Pm < 0.1。8.根据权利要求4所述的，其特征是第6步中变异概率的取值范围是O < Pm < 0.1。9.根据权利要求7所述的，其特征是第6步中变异概率的取值范围是0 < Pm < 0.1。全文摘要本专利技术提供的是一种。第1步随机产生初始种群；第2步；判断遗传算法的停止准则是否满足；第3步；计算适应度函数；第4步采用比例选择来实现选择操作；第5步交叉；第6步采用禁忌搜索算法变异；第7步更新种群，以新的种群返回第3步，继续遗传算法。本专利技术能设计出具有良好自相关和互相关性能的发射信号，且本专利技术所设计的多相码波形相位固定，容易产生，更适合于实际应用。文档编号G06N3/12GK102999783SQ20121044366公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日专利技术者王伟, 赵俊杰, 王慧, 闫金山, 王咸鹏, 马跃华, 王冠男, 李强, 李沫漩, 韩丽丽 申请人:哈尔滨工程大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于遗传禁忌混合算法的多输入多输出雷达正交多相码信号产生方法，其特征是：第1步：随机产生初始种群，给出各参数，设置迭代次数，种群规模，交叉概率，变异概率；第2步；判断遗传算法的停止准则是否满足，如果满足，输出结果，否则继续以下步骤；第3步；计算适应度函数，对于MIMO雷达正交多相码的产生，目标函数取为最小化自相关峰值旁瓣能量和互相关峰值能量及最小化总的自相关旁瓣能量和互相关能量，代价函数如下：E=w1Σl=1Lmaxk≠0|A(φl,k)|2+w2Σp=1L-1Σq=p+1Lmaxk≠0|C(φp,φq,k)|2+w3Σl=1LΣk=1N-1|A(φl,k)|2+w4Σp=1L-1Σq=p+1LΣk=-(N-1)N-1|C(φp,φq,k)|2这里w＝[w1,w2,w3,w4]是代价函数的加权系数，其中p≠q并且l,p,q＝1,2,...,L，A(φl,k)和C(φp,φq,k)分别是信号的非周期自相关函数和任意两个信号的非周期互相关函数，根据代价函数求得适应度函数，适应度函数最大的个体即为最优个体；第4步：选择，得到每个个体的适应度函数后，采用比例选择来实现选择操作，具体步骤如下：(1)利用比例选择的公式，计算每个个体被选中遗传到下一代群体的概率；(2)对步骤(1)求得的个体适应度进行排序；(3)采用模拟赌盘操作来确定各个个体是否遗传到下一代群体中，即生成0到1之间的随机数与每个个体遗传到下一代群体的概率进行匹配；第5步：交叉：从种群中选出两个个体随机选择一个切点，将切点两侧分别看作两个子串，将右侧的子串分别交换，则得到两个新的个体；第6步：变异：变异操作采用禁忌搜索算法；第7步：更新种群，以新的种群返回第3步，继续遗传算法。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，赵俊杰，王慧，闫金山，王咸鹏，马跃华，王冠男，李强，李沫漩，韩丽丽，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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