[发明专利]基于量子跳跃逃逸机制的MIMO雷达正交波形设计方法

权利要求书

1.基于量子跳跃逃逸机制的MIMO雷达正交波形设计方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一：建立正交多相编码信号的设计模型；

步骤二：初始化量子种群并设定参数；

步骤三：量子种群内进行杂交操作；

步骤四：定义并计算量子个体位置和杂交位置的适应度；

步骤五：确定量子种群的个体历史最优位置和全局最优位置；

规定第i个量子个体到第g代为止找到的局部极值记作是第i个量子个体所经历过的最优位置；量子种群中所有量子个体到第g代为止找到的全局极值记作是整个量子种群所经历过的最优位置；第i个量子个体的历史最优位置和量子种群的全局最优位置的具体确定方式参照下式：为第i个量子个体历史最优位置对应的适应度，

步骤六：更新量子种群的量子位置；

量子种群中所有个体都要根据全局极值和局部极值的指引来更新自己的量子位置；量子非门量子旋转门其中，e₁、e₂为量子跳跃步长参数，e₃为变异参数，且abs(·)为取绝对值函数，为[0,1]间满足均匀分布的随机数；

步骤七：量子种群执行逃逸操作；

对第i个量子个体进行逃逸判断，若满足则对第i个量子个体的量子位置随机一个维度进行初始化操作，即其中，e₄∈[0,1]，i＝1,2,...,h，为[0,1]之间满足均匀分布的随机数，e₄为最小逃逸因子，e₅为最大逃逸因子；

步骤八：确定量子种群所有量子个体的位置和杂交位置；

对量子种群中所有量子个体的量子位置进行测量，得到量子个体的位置重复步骤三，得到量子个体的杂交位置重复步骤四，得到量子个体位置和杂交位置所对应的适应度

步骤九：更新量子种群的个体历史最优位置和全局最优位置；

量子种群的个体历史最优位置和全局最优位置更新公式如下：

步骤十：演进终止判断，输出所设计的最优正交波形；

判断是否达到最大迭代次数G，若未达到，则令g＝g+1、e₄＝e₄+(e₅-e₄)/G，返回步骤六；若达到，则终止机制演进，将最后一代量子种群的全局最优位置对应的映射态矩阵作为所设计的MIMO雷达正交波形多相码阵输出。

2.根据权利要求1所述的基于量子跳跃逃逸机制的MIMO雷达正交波形设计方法，其特征在于：步骤一具体包括：MIMO雷达由L个天线来发射相互正交的相位编码信号，每个发射天线上的信号包含N个子脉冲，发射信号集合为：其中t为时间变量，T为子脉冲宽度，j为复数单位，是信号s_l(t)中子脉冲n的相位，且满足如果选择M相编码方式，子脉冲的相位从下面的相位集合中选取：对于一个波形数为L、脉冲数为N、相位数为M的多相码集S，用多相码阵表示；根据信号的相关属性，得到以及其中是信号s_l(t)的非周期自相关函数，是任意两个信号s_p(t)和s_q(t)的非周期互相关函数；正交信号满足以及代价函数为：

其中：λ为约束因子。

3.根据权利要求2所述的基于量子跳跃逃逸机制的MIMO雷达正交波形设计方法，其特征在于：步骤二具体为：设定量子种群规模为h，最大迭代次数为G，迭代次数标号为g，g∈[1,G]；量子种群首先产生h个量子个体的量子位置和位置，每个量子个体的量子位置和位置都有B维，B＝LNW，2^W≤M＜2^W+1，其中L为波形个数、N为脉冲个数、M为相位个数、W为相位二进制编码个数；第g次迭代时，量子种群的量子位置、位置集合分别表示为量子种群中第i个量子个体的量子位置其中量子比特和定义在区间量子种群中第i个量子个体的位置可以通过对量子位置量子比特的测量得到，公式如下，其中，为[0,1]间满足均匀分布的随机数；初代设g＝1，初代量子个体量子位置量子比特初始化为