[发明专利]机会阵雷达跟踪通信一体化的阵列资源分配方法

权利要求书

1.机会阵雷达跟踪通信一体化的阵列资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取当前机会阵所承担的跟踪任务个数M和通信任务个数N，分配个阵列单元为跟踪阵列资源，其余阵列单元为通信阵列资源，其中Sum为机会阵中阵列单元总数，[·]为取整运算符；

(2)根据跟踪任务个数M和各跟踪任务所需的波束指向角度，利用跟踪阵列资源生成M个波束来跟踪目标，构建跟踪效用模型；

(3)根据通信任务个数N和各通信任务所需的波束指向角度，利用通信阵列资源生成N个波束来实现数据链通信，构建通信效用模型；

(4)针对当前阵列资源分配策略，计算跟踪阵列资源的跟踪效用和通信阵列资源的通信效用，如果跟踪效用和通信效用均符合预设的阈值要求，选择当前资源分配策略为最终分配结果；如果跟踪效用或通信效用不符合预设的阈值要求，返回步骤(1)，重新分配阵列单元，直至跟踪效用和通信效用均符合预设的阈值要求；

步骤(2)中，所述跟踪效用模型的构建步骤包括：

(2-1)获取各波束发射功率，记跟踪第k个目标的波束发射功率为P_t^k，k＝1..M；

(2-2)计算每一个跟踪目标的回波信噪比的估计值，其中跟踪第k个目标的回波信噪比S_NR(k)估计值的计算式为：

其中T_d为单次驻留时间；G_T和G_R分别为发射和接收天线增益；R_k、σ^k和λ分别为目标距离、雷达横截面积和信号波长；K和T_R分别为玻耳兹曼常数和标准噪声温度；L为雷达损耗；

(2-3)计算每一个跟踪目标的跟踪精度，其中第k个目标的跟踪精度Track_pre(k)的计算式为：其中ω_c、c、T分别表示雷达信号的载频、波速、脉冲宽度；

构成跟踪精度预测矩阵Track_PRE：

(2-4)对矩阵Track_PRE的各列元素进行归一化，得到归一化跟踪精度矩阵Norm_Track_PRE：

(2-5)计算每一个跟踪目标的跟踪效用，其中第k个目标的跟踪效用计算式为：Track_pre_final(k)＝Norm_Track_PRE(k,1)+Norm_Track_PRE(k,2)。

2.根据权利要求1所述的机会阵雷达跟踪通信一体化的阵列资源分配方法，其特征在于，步骤(3)中，所述通信效用模型的构建步骤包括：

(3-1)获取各波束峰值功率，记实现第m个数据链通信的波束峰值功率为则发射平均功率P_av(m)为：其中m＝1..N，G_T和G_R分别为发射天线和接收天线增益；ρ为天线的功率损失，d_ij为通信平台之间的距离，λ为发射信号的波长；

(3-2)计算每一个通信信道的信道容量和误码率，其中第m个通信信道的信道容量Channel_c(m)的计算式为：第m个通信信道的误码率Error_r(m)为：其中R_c为编码率，δ为占空比，B为信号带宽，N₀为噪声的功率谱密度，T_s为观测时间；

(3-3)计算每一个通信信道的通信质量，其中第m个通信信道的通信质量为：Communication_pre(m)＝[Channel_c(m),Error_r(m)]

构成通信质量预测矩阵Comm_PRE：

(3-4)对矩阵Comm_PRE的各列元素进行归一化，得到归一化通信质量矩阵Norm_Comm_PRE：

(3-5)计算每一个通信信道的通信效用，其中第m个通信信道的通信效用计算式为：

Comm_pre_final(m)＝Norm_Comm_PRE(m,1)-Norm_Comm_PRE(m,2)。

3.根据权利要求1所述的机会阵雷达跟踪通信一体化的阵列资源分配方法，其特征在于，所述跟踪效用符合预设的阈值要求，具体为每一个跟踪目标的跟踪效用均大于预设的跟踪阈值。