[发明专利]基于相位调制的多准则雷达发射信号设计方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种基于相位调制的多准则雷达发射信号设计方法，可用于杂波环境中雷达发射信号的设计与优化，满足多任务雷达系统的工作要求。

背景技术

传统雷达通常工作在固定的频段，使用固定的发射信号，或者按照某种固定模式周期性的发射信号，这就限制了传统雷达不能随着雷达外部环境的变化而变化。由于雷达面临的工作环境日益复杂，传统雷达在目标检测、跟踪和识别等方面显得不够灵活。随着现代数字与任意波形产生等技术的不断发展，以及环境认知和波形分集等理论成果的支持，在线设计并发射与雷达目标相匹配的信号已经成为可能。雷达发射信号设计主要考虑雷达需要探测的目标类型、目标的周围环境以及需要提取的目标信息，并依据某种准则对雷达发射信号进行设计和优化，从而使雷达系统得到良好的工作性能。针对不同的系统任务要求，雷达发射信号设计有不同的优化准则。但对于多任务的雷达系统，单一的优化准则已不再适用。

针对以上问题，J.D.Zhang等人在“5Multi-objectiveWaveformDesignforCognitive Radar,IEEECIEInternationalConference，2011，pp:580-583”文章中，提出了一种多准则雷达发射信号设计方法，将多项准则统一量纲后加权确定信号优化函数，并通过迭代求得雷达发射信号，同时增大了输出信噪比和雷达接收回波与目标间的互信息。但该方法忽略了杂波的影响，建立的环境模型过为理想简单，在实际环境中会对优化信号与目标的匹配程度产生较大影响，造成较大误差，影响雷达整体系统工作性能的提高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，在考虑杂波影响的条件下，提出了一种基于相位调制的多准则雷达发射信号设计方法，以满足多任务雷达系统的工作要求，同时增大输出信杂噪比和雷达接收回波与目标间的互信息。

实现本发明目的的技术思路是：将最大化输出信杂噪比准则和最大化雷达接收回波与目标间的互信息准则统一量纲后加权确定多准则信号优化函数，通过迭代求得雷达相位调制信号，其实现步骤包括如下：

1）以频域采样频率f分别对雷达目标、杂波和噪声的功率谱进行频域采样，得到雷达目标的功率谱密度向量h、杂波的功率谱密度向量c和噪声的功率谱密度向量n，这三个向量的长度均为M，M=B/f，其中，B为雷达发射信号带宽；

2）根据雷达目标的功率谱密度向量h、杂波的功率谱密度向量c和噪声的功率谱密度向量n，以最大化输出信杂噪比SCNR为准则设计雷达发射信号，求得最优信号的功率谱密度向量d，向量d的长度为M；

3）根据雷达目标的功率谱密度向量h、杂波的功率谱密度向量c和噪声的功率谱密度向量n，以最大化雷达接收回波与目标间的互信息MI为准则设计雷达发射信号，求得最优信号的功率谱密度向量向量的长度为M；

4）根据不同准则下得到的最优信号功率谱密度向量d和向量建立多准则信号优化函数J：

J=λ||FHs-Ra||22+(1-λ)||FHs-R~β||22,]]>