[发明专利]基于TCH分解的STAP雷达分布式干扰信号产生方法

权利要求书

1.一种基于TCH分解的STAP雷达分布式干扰信号生成方法，其特征在于，根据干扰机截获的STAP雷达参数信息判定雷达的威胁等级；根据不同的威胁等级构建的目标函数集合，利用切比雪夫TCH的分解算法对种群中各组初始干扰信号生成解的最优解；该方法的具体步骤包括如下：

(1)获取雷达参数信息：

在STAP雷达的总数不多于三部且干扰机的总数大于STAP雷达的总数的“多对多”干扰场景中，每个干扰机从接收的每部STAP雷达的信号序列中提取其脉冲信号的带宽、载波频率和发射功率；

(2)判定雷达威胁等级：

(2a)将每部STAP雷达发射功率的权重设置为a，载波频率和带宽的权重分别为b和c，其中a，b，c分别是取值范围在(0,1)之间的数值；

(2b)对每部STAP雷达的带宽、载波频率和发射功率求加权和；

(2c)利用公式，计算每部STAP雷达的威胁等级值，威胁等级值越大对应雷达的威胁等级越高；其中，ω_i表示第i部STAP雷达的威胁等级值，S_i表示第i部STAP雷达的带宽、载波频率和发射功率的加权和，N表示干扰机接收回波信号的所有STAP雷达的总数，因为TCH分解算法适用于目标较少的场景，N的取值范围为N≤3；

(3)设置约束条件：

设置目标函数集合的约束条件为，每个干扰机的归一化干扰功率之和均为1；

(4)构建目标函数：

(4a)构建与每个STAP雷达威胁等级值对应的目标函数如下：

f_i(x)＝ω_i·(a_1ip_1i+a_2ip_2i+…+a_jip_ji…+a_Mip_Mi)

其中，f_i(x)表示第i部STAP雷达威胁等级值的对应的干扰目标函数，x表示待优化变量，ω_i表示第i部STAP雷达的威胁等级值，a_1i表示第1部干扰机对第i部STAP雷达的空时干扰因子，a_2i表示第2部干扰机对第i部STAP雷达的空时干扰因子，a_ji表示第j部干扰机对第i部STAP雷达的空时干扰因子，a_Mi表示第M部干扰机对第i部STAP雷达的空时干扰因子；p_1i表示第1部干扰机对第i部STAP雷达的归一化干扰功率，p_2i表示第2部干扰机对第i部STAP雷达的归一化干扰功率，p_ji表示第j部干扰机对第i部STAP雷达的归一化干扰功率，p_Mi表示第M部干扰机对第i部STAP雷达的归一化干扰功率；

(4b)将所有的目标函数组成一个目标函数集合；

(5)利用TCH分解算法求解最优解；

(5a)设置种群规模大小为K，K＞200，产生满足目标函数集合的约束条件的K组初始干扰信号生成解，将该生成解作为满足约束条件的初始种群；

(5b)利用TCH分解算法，求解种群中各组初始干扰信号生成解的最优解；

(6)生成最优分布式干扰信号：

将每个种群最优解中包含的干扰功率分配方案的分布式干扰信号作为在“多对多”干扰场景中针对STAP雷达进行干扰的每个干扰机的发射信号。

2.根据权利要求1所述的基于TCH分解STAP雷达分布式干扰信号生成方法，其特征在于，步骤(5b)中所述的TCH分解算法的步骤如下：

第一步，计算每组干扰信号生成解与其邻域内各干扰信号生成解之间的欧式距离，将所有欧式距离中最小的欧式距离对应的解作为该干扰信号生成解的相邻向量，将所有相邻向量组成相邻向量索引集合；

第二步，从相邻向量索引集合中任意选择两个索引，利用基于标准遗传算法对所选两个索引相对应的干扰信号生成解进行交叉操作，得到中间个体；

第三步，对中间个体执行基于标准遗传算法的变异操作，得到变异后的个体；

第四步，设置一组干扰生成参考解σ＝(σ₁,σ₂,…,σ_w…,σ_N)^T；当σ_w＜f_w(y^*)时，则将变异后的个体y^*代入到目标函数值f_w(y^*)中，得到更新后的干扰生成参考解；其中，σ_N表示对第N个STAP雷达的干扰生成参考解，T表示转置操作,因为TCH分解算法适用于目标较少的场景，N的取值与STAP雷达的总数相等，其取值范围为N≤3；

第五步，如果TCH分解公式g^tch(y^*|η^w,σ)≤g^tch(x^w|η^w,σ)成立，则判定y^*优于相邻向量索引集合中的任何一个干扰信号生成解x^w，则用y^*替代x^w，得到更新后的干扰信号生成解，其中，g^tch(·)表示切比雪夫分解的操作，η^w表示对第w个STAP雷达的初始干扰信号生成解；

第六步，若目标函数集合F(y^*)中的每一个值均优于F(x^k)中的每一个值：则判定F(x^k)受F(y^*)支配，从种群最优解集中剔除F(x^k)；否则，将F(y^*)加入到种群最优解集中；k表示种群索引序号，k＝1,...,K，K表示种群规模大小，F(y^*)表示受变异后的个体y^*代入目标函数集合得到的一组函数值；

第七步，重复执行第一至第六步直到种群中所有初始干扰信号生成解都得到最优解。