[发明专利]基于有源-无源雷达协同的联合收发波束形成方法

权利要求书

1.一种基于有源-无源雷达协同的联合收发波束形成方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)设置雷达天线阵列：

同位设置发射探测波形并接收信号的有源雷达天线阵列和不发射波形仅接收外辐射源信号的无源雷达天线阵列；

(2)获得级联后的接收信号：

(2a)将有源雷达天线阵列通道的目标回波信号进行匹配滤波，得到有源接收信号；

(2b)利用互相关处理公式，对无源雷达天线阵列的参考通道信号与无源雷达天线阵列探测通道信号进行互相关处理，得到无源接收信号；

(2c)将有源接收信号与无源接收信号分别进行转置操作，并将两个转置后结果级联，得到级联后的接收信号；

(3)建立代价函数：

(3a)利用输出信干噪比最大化的准则，建立接收权矢量代价函数；

(3b)利用输出信干噪比最大化的准则，建立发射权矢量代价函数；

(4)将发射权矢量初始化为单位范数矢量；

(5)计算权矢量的更新值：

(5a)将发射权矢量代入接收权矢量代价函数，得到接收权矢量的更新值；

(5b)将接收权矢量的更新值代入发射权矢量代价函数，得到发射权矢量的更新值；

(6)计算输出信干噪比值：

(6a)将接收权矢量的更新值与发射权矢量的更新值，带入下式中，计算当前的输出信干噪比值：

其中，SINR表示当前的输出信干噪比值，α表示有源雷达天线阵列通道的目标幅度，|·|表示取模操作，u表示有源雷达天线阵列通道的接收权矢量，H表示共轭转置操作，θ表示目标相对有源雷达阵列的方位角，A(θ)表示有源雷达天线阵列通道的θ方位角的发射导向矢量与其转置的乘积，t表示有源雷达天线阵列通道的发射权矢量，γ表示无源雷达天线阵列通道的目标幅度，v表示无源雷达天线阵列通道的接收权矢量，表示目标相对无源雷达阵列的方位角，表示无源雷达天线阵列通道的方位角的信号导向矢量，R表示有源雷达天线阵列通道的干扰与噪声的协方差矩阵，σ²表示有源雷达天线阵列通道的干扰与噪声的功率，S表示无源雷达天线阵列通道的干扰与噪声的协方差矩阵，ε²表示无源雷达天线阵列通道的干扰与噪声的功率；

(6b)判断当前的输出信干噪比值是否仅有一个，若是，则执行步骤(5)；否则，执行步骤(7)；

(7)计算输出信干噪比差值：

(7a)用上次的输出信干噪比值减去当前的输出信干噪比值，得到输出信干噪比值差值；

(7b)判断输出信干噪比值的差值是否小于10^-6，若是，则执行步骤(8)；否则，执行步骤(5)；

(8)形成联合收发波束：

(8a)记录当前的输出信干噪比值对应的发射权矢量和接收权矢量；

(8b)用发射权矢量对有源雷达天线阵列发射端的发射数据加权求和，用接收权矢量对有源与无源雷达天线阵列接收端的接收数据加权求和，形成联合收发波束。

2.根据权利要求1所述的基于有源-无源雷达协同的联合收发波束形成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的同位设置是指，将有源雷达天线阵列与无源雷达天线阵列放置在相同位置，并将有源雷达天线阵列与无源雷达天线阵列的朝向和方位调整到一致。

3.根据权利要求1所述的基于有源-无源雷达协同的联合收发波束形成方法，其特征在于：步骤(2b)中所述的互相关处理公式如下：

其中，y表示无源接收信号，L表示无源天线雷达阵列接收信号的脉冲数，∑表示求和操作，*表示求共轭操作，x₀(l)表示无源雷达天线阵列的参考通道信号的第l个脉冲，x₁(l)表示无源雷达天线阵列的探测通道信号的第l个脉冲。