[发明专利]基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计方法

说明书

本发明公开了一种基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计方法，首先在机载电子干扰系统与分布式MIMO雷达进行电子对抗的情况下，根据先验知识，获取目标相对于分布式MIMO雷达的频率响应、雷达发射信号及接收机噪声功率谱；然后，以最小化机载电子干扰系统总发射功率为目标，建立基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计模型，通过拉格朗日乘数法对模型进行求解；经二分法迭代计算，选取机载电子干扰系统总发射功率最小的干扰波形作为最优解，即可得到符合约束条件的最小干扰总功率。本发明所达到的有益效果：本方法不仅保证了对分布式MIMO雷达系统的干扰性能，而且有效提升了机载电子干扰系统的射频隐身性能。

技术领域

本发明涉及一种基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计方法，属于雷达干扰波形设计技术领域。

背景技术

分布式MIMO雷达系统是一个由多部发射天线和多部接收天线组成并相互协作、紧密关联的有机整体，实现时域、频域和空域的协同工作，完成对目标的侦察探测、情报收集、识别跟踪、干扰压制、火力引导等功能。同一视场中的目标可被多部发射天线和接收天线探测。为了阻止分布式MIMO雷达对目标的探测跟踪，仅干扰系统中的部分雷达接收机是不够的，必须对所有雷达接收机进行有效干扰才能掩护突防目标。而机载电子干扰系统的干扰资源往往是有限的，为达到最佳干扰效果，需要对干扰发射波形进行合理设计。

常用的雷达干扰波形设计主要有两种准则：一是最小化信干噪比(Signal toInterference plus Noise Ratio，SINR)，以降低雷达系统的目标检测性能；二是最小化雷达接收回波与目标冲激响应之间的互信息(Mutual Information，MI)，从而降低雷达系统的目标参数估计性能。

然而，日益先进的无源探测系统能够通过截获并处理电子干扰机发射的射频信号对其进行精确的探测、定位、分选和识别，对己方机载电子干扰系统的战场生存能力构成严重威胁。射频隐身技术通过控制有源辐射系统的辐射能量、波形参数等方法，可显著降低有源辐射系统被敌方无源探测系统截获、发现、分选、识别，以及被反辐射导弹攻击的概率，从而提高其自身及其搭载平台的战场生存力和突防能力。

目前，对射频隐身技术的研究主要集中在雷达与通信系统领域，而针对分布式MIMO雷达的有源压制性干扰则未见公开报道。现有的关于有源压制性干扰的研究主要以干扰效能最大化为目标，但增大干扰系统发射功率的同时也增加了敌方无源探测系统对干扰信号的截获概率，从而大大降低了干扰系统的射频隐身性能。因此，需要研究基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计方法，能够通过干扰波形优化设计，最小化机载电子干扰系统的总发射功率，提升其射频隐身性能。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计方法，其特征是，包括如下步骤：

1)根据先验知识，确立目标频率响应、MIMO雷达发射信号和雷达接收机噪声功率谱，并确定干扰系统的辐射参数与干扰性能MI门限参数；

2)以最小化机载电子干扰系统总发射功率为目标，在满足一定干扰性能的条件下，建立基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计模型；

3)通过拉格朗日乘数法对模型进行求解，在满足干扰性能门限δ_MI的最小干扰总功率的情况下，确定拉格朗日乘子的最优解；

4)将步骤3)得到的最优解代入卡罗需-库恩-塔克条件的必要条件获取分布式MIMO雷达的最佳干扰发射波形，从而形成分布式MIMO雷达干扰波形设计方案。

前述的一种基于射频隐身的分布式MIMO雷达干扰波形设计方法，其特征是，所述步骤1)具体内容为：