[发明专利]一种用于MIMO雷达主瓣抗干扰的发射初相优化方法

说明书

本发明公开了一种用于MIMO雷达主瓣抗干扰的发射初相优化方法，其主要思路为：确定MIMO雷达，所述MIMO雷达包含发射阵和接收阵，设定发射阵的发射信号初相，并且确定代价函数；获取添加线性相位约束之后的发射阵的发射信号初相，然后设定初相搜索范围，进而得到发射阵的发射信号初相初值设置相位步长，以及迭代次数D，令k表示第k次迭代，1≤k≤D，令l表示第k‑1次迭代后发射阵的发射信号初相中的第l个元素；根据第k‑1次迭代后发射阵的发射信号初相计算第k次迭代后的代价函数值；令l的值加1，且lM时则将l的值初始化为1，并令k的值加1，直到kD时迭代停止，并将迭代停止时对应的发射阵的发射信号初相，作为发射阵的发射信号最优初相。

技术领域

本发明属于雷达抗干扰技术领域，特别涉及一种用于MIMO雷达主瓣抗干扰的发射初相优化方法，即一种用于多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)雷达主瓣抗干扰的发射初相优化方法，适用于在雷达发射端优化发射初相来提升主瓣抗干扰性能。

背景技术

MIMO雷达由于采用的了独特的收发分离体制，通过在发射端发射相互正交的信号，可以在接收端虚拟出发射的方向图，使可利用的自由度大大提高，由于其特殊的收发结构，相对于传统的相控阵雷达，MIMO雷达在提升分辨率、抗干扰等方面有独特的优势。

传统的抗干扰技术主要针对旁瓣方向的干扰，通过自适应波束形成算法，如最小方差无失真响应准则(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)、线性约束最小方差波束形成(Linearly Constrained Minimum Variance,LCMV)等，在干扰方向形成零陷，然而当干扰位于主瓣时，采用传统的波束形成算法抗干扰会在主瓣方向上形成零陷，从而导致期望信号损失严重。而MIMO雷达由于采用了独特的收发分离的形式，目标信号是经过发射端发射，目标反射后经接收端接收的双层过程，而干扰信号则是由干扰源发射再经接收端接收的单层过程，基于干扰和目标的这一不同特性，在主瓣存在干扰时MIMO雷达仍然具有抗干扰的能力。

目前，针对MIMO雷达系统，Hai Deng等人已经提出了一种通过在发射端添加随机发射初相的主瓣抗干扰方法，然而由于随机初相的不确定性，采用随机相位编码性能稳定性较差，尤其是在阵元数较少或干扰较多的情况下，这一劣势尤为明显。

发明内容

针对以上现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种MIMO雷达主瓣抗干扰的发射初相优化方法，该种MIMO雷达主瓣抗干扰的发射初相优化方法是一种通过优化发射初相来尽可能的减少期望信号在干扰信号子空间投影的优化方法，在给出代价函数和多个干扰情况下基于搜索循环迭代(Search Circulate Iteration，SCI)的方法来优化发射初相，能够在主瓣存在干扰时较好的保留期望信号并得到较大的输出信干噪比(OutputSignal to Interference plus Noise Ratio,OSIN)。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种用于MIMO雷达主瓣抗干扰的发射初相优化方法，包括以下步骤：

步骤1，确定MIMO雷达，所述MIMO雷达包含发射阵和接收阵，设定发射阵的发射信号初相，并且确定代价函数；

步骤2，获取添加线性相位约束之后的发射阵的发射信号初相，并设定初相搜索范围，进而得到发射阵的发射信号初相初值

步骤3，初始化：设置相位步长，以及迭代次数D，D为大于0的正整数；令k表示第k次迭代，1≤k≤D；

将第k-1次迭代后发射阵的发射信号初相记为令l表示第k-1次迭代后发射阵的发射信号初相中的第l个元素，k和l的初始值分别为1；