[发明专利]基于频域离散采样约束凸优化的MTD滤波器组设计方法

权利要求书

1.一种基于频域离散采样约束凸优化的MTD滤波器组设计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，设定雷达的工作参数，所述雷达的工作参数至少包含：雷达脉冲重复频率、雷达扫描速度以及雷达波束宽度；

步骤2，设定MTD滤波器组的阻带衰减α、非0通道0陷凹口的衰减β以及非0通道0陷凹口归一化频率宽度D_gap；并根据所述雷达的工作参数确定设计的MTD滤波器组的通道数N，所述MTD滤波器组的通道数N与MTD滤波器组的阶数相同；

步骤3，根据设定的非0通道0陷凹口归一化频率宽度D_gap，确定MTD滤波器组第n个通道的通带归一化频率区间F_npass、第n个通道的阻带归一化频率区间F_nstop以及第n个通道的0陷凹口归一化频率区间F_ngap；其中，n∈{0,1,2,…,N-1}，n表示MTD滤波器组第n个通道，N表示MTD滤波器组的通道总个数；

(3a)MTD滤波器组第0个通道为杂波通道，第0个通道的通带归一化频率区间

MTD滤波器组第n个通道的通带归一化频率区间

(3b)MTD滤波器组第0个通道为杂波通道，没有凹口区间，第0个通道的0陷凹口归一化频率区间表示空集；

MTD滤波器组第n个通道的0陷凹口归一化频率区间

(3c)MTD滤波器组第n个通道的阻带归一化频率区间表示第n个通道的通带归一化频率区间F_npass与第n个通道的0陷凹口归一化频率区间F_ngap的并集在归一化频率全集S上的补集；

步骤4，根据MTD滤波器组的阻带衰减α、非0通道0陷凹口的衰减β、第n个通道的通带归一化频率区间F_npass、第n个通道的阻带归一化频率区间F_nstop以及第n个通道的0陷凹口归一化频率区间F_ngap，确定MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数的优化函数：

s.t.coe_n^T·sf_stop≤α·1_1×Nstop

coe_n^T·sf_gap≤β·1_1×Ngap

其中，n的初值为0，n∈{0,1,2,…,N-1}，上标T表示转置，|| · ||₂表示求2范数，表示求使得||coe_n^T·sf_pass-slp||₂最小时coe_n的值，s.t.表示约束条件，coe_n表示求得的MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数；

sf_pass为一个N×Npass维的矩阵，矩阵中的每一列是长度为N的单频信号，且该单频信号的归一化数字频率为在第n个通道的通带归一化频率区间F_npass上的离散采样频率，Npass表示在第n个通道的通带归一化频率区间F_npass上离散采样点的总个数；

sf_stop为一个N×Nstop维的矩阵，矩阵中的每一列是长度为N的单频信号，且该单频信号的归一化数字频率为在第n个通道的阻带归一化频率区间F_nstop上的离散采样频率，Nstop表示在第n个通道的阻带归一化频率区间F_nstop上离散采样点的总个数；

sf_gap为一个N×Ngap维的矩阵，矩阵中的每一列是长度为N的单频信号，且该单频信号的归一化数字频率为在第n个通道的0陷凹口归一化频率区间F_ngap上的离散采样频率，Ngap表示在第n个通道的0陷凹口归一化频率区间F_ngap上离散采样点的总个数；

slp是一个1×Npass维的矩阵，矩阵元素为标准低通滤波器在与sf_pass的Npass个归一化数字频率对应频率处的频率响应；

1_1×Nstop是1×Nstop维全1向量，1_1×Ngap是1×Ngap维全1向量；

步骤5，求解所述MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数的优化函数，得到MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数coe_n；

步骤6，对MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数coe_n进行评估，

若MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数coe_n不满足单通道设计要求，则改变MTD滤波器组第n个通道的0陷凹口归一化频率区间F_ngap，返回步骤4重新求得MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数coe_n；

若MTD滤波器组第n个通道的滤波器系数coe_n满足单通道设计要求，且nN，则令n的值加1，返回步骤4，求MTD滤波器组下一个通道的滤波器系数；直到得到MTD滤波器组N个通道的滤波器系数；

步骤7，记MTD滤波器组N个通道的滤波器系数COE＝[coe₀,coe₁,...,coe_N-1]，对MTD滤波器组N个通道的滤波器系数COE进行评估；

若MTD滤波器组N个通道的滤波器系数COE不满足整体设计要求，则对MTD滤波器组非0通道的通带归一化频率区间进行调整，得到最终的MTD滤波器组；

若MTD滤波器组N个通道的滤波器系数COE满足整体设计要求，则将其记为最终的MTD滤波器组。