[发明专利]一种用于扩展目标检测的发射接收稳健设计方法

权利要求书

1.一种用于扩展目标检测的发射接收稳健设计方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：针对强无关目标回波干扰环境下的扩展目标检测，设单基地雷达发射长度为N的序列s，接收信号为：

y＝α_th*s+α_cc*s+n

其中，y表示接收信号，h＝[h₁,…,h_P]^T为能量归一化的目标脉冲响应，其中h_i表示第i个距离单元的目标脉冲响应量；c＝[c₁,…,c_Q]^T为能量归一化的无关目标回波干扰脉冲响应，其中c_i表示干扰第i个距离单元的脉冲响应量；有和P、Q分别为目标和干扰所跨距离单元的个数；和分别为目标和干扰的功率，n为方差为的白噪声序列，信噪比干噪比*表示卷积运算；设M＝P+N-1，定义能量归一化的目标脉冲响应矩阵和能量归一化的无关目标回波干扰脉冲响应矩阵分别为

其中是转移矩阵，h_k和c_k分别为h和c中的元素，第(n,m)个元素定义为：

则接收信号模型可重述为：

y＝α_tHs+α_cCs+n

若以滤波器向量对接收向量y做滤波处理，则输出信干噪比为：

其中表示复空间中的M维向量，S＝ss^H，W＝ww^H，I_M表示M维单位阵；

步骤2：设定能量归一化的目标脉冲响应矩阵H已知；而能量归一化的无关目标回波干扰脉冲响应矩阵C估计不准确，且满足以下不确定约束：

C＝C₀+ΔC,||ΔC||_F≤ρ

其中C₀为C的估计值，ΔC为C的估计误差，ρ表示不确定度，||·||_F表示矩阵的Frobenius范数，为归一化不确定度；

步骤3：基于步骤2的不确定约束，以最坏情况下的输出信干噪比为优化准则的稳健设计得到如下计算公式：

该公式表示最大化不确定度最大时所对应的滤波输出SINR值，其中s(n)表示发射序列s的第n个码字；

步骤3.1：固定公式1中序列s，得到计算公式：

其中矩阵Σ_s＝CSC^H；由于C＝C₀+ΔC，基于不确定约束||ΔC||_F≤ρ，遵照矩阵相容范数运算性质，计算矩阵Σ_s的不确定约束为：

其中为估计值，为不确定参数，

将公式P_w等价为以下最大化干扰功率公式：

采用该公式计算出w；

步骤3.2：采用步骤3.1计算出的w固定步骤3公式1中的w，得到计算公式为：

其中Σ_c＝C^HWC，tr(·)表示矩阵求迹运算；同样基于不确定约束||ΔC||_F≤ρ，矩阵Σ_c的不确定约束如下：

其中为估计值，为其不确定参数；

将公式P_s等价为以下最大化干扰功率公式：

采用该公式计算出s；

步骤3.3：返回步骤3.1，采用步骤3.2计算出的s固定公式1中序列s，反复计算得到最优的s和w。