[发明专利]一种独立干扰环境下的慢时间序列稳健设计方法

权利要求书

1.一种独立干扰环境下的慢时间序列稳健设计方法，其包括如下步骤：

步骤1:建立系统模型；

步骤1.1:在独立干扰环境下的点目标检测环境中，设单基地雷达在一个相关处理间隔内发射N个脉冲，且在接收端对每个脉冲在其相应脉冲重复周期内完成匹配滤波并进行峰值采样，则接收端的观测向量为:

v＝αs⊙p+n

其中：v表示接收端的观测向量，s为慢时间发射序列，α是瑞利起伏目标的幅度复参数，且有表示信号功率；是频率导向矢量，f_T是其相应的目标归一化多普勒频率；n是协方差矩阵为R_n＝E[nn^H]的独立干扰；E[·]表示求期望，“⊙”表示Hadamard积；

步骤1.2：建立目标函数；

根据步骤1.1的检测环境其检测概率与最优滤波器输出的信噪比SNR成正比，有公式：

其中P_d为检测概率P_fa为预设的虚警概率，信噪比为：

其中M＝pp^H为目标的多普勒协方差矩阵，(·)^*表示取共轭，s为需要设计的稳健的发射序列；

步骤2：最大化信噪比以提升目标的检测概率P_d建立稳健设计问题；

步骤2.1：假设点目标的归一化多普勒频率f_T在[f₀-ε/2,f₀+ε/2,]内均匀分布，具体取值未知，则此时目标的多普勒协方差矩阵为M＝E[pp^H]，其第(n,m)个元素定义为

其中：f₀表示f_T分布的中心频率，ε为不确定参数，表征了f_T的不确定范围；

步骤2.2：恒模约束下，为设计稳健的发射序列s，以最大化未知目标多普勒区间下的输出信噪比，构建以下稳健优化问题：

其中s_i表示序列s的第i个码字；

步骤3：采用模式搜索方法计算P₀问题，得到最优的发射序列s；

所述步骤3的具体方法为：

首先初始化序列码字，然后每步迭代优化中，借助于模式搜索方法，利用丁克尔巴赫方法，可将以上N维优化问题转换成多个有解析解的一维优化问题

其中优化变量为设R＝[a₁,a₂,…,a_N]；

且a_n＝[α_n,1,α_n,2,…α_n,N]^T,n＝1,…N，α_n,i表示向量a_n的第i个元素，将问题等价为以下三角函数优化问题：

其中优化变量为的相位，为a₁的相位，该三角优化问题有闭式解

每步迭代都按以上过程依次优化序列s中的每个元素，其中优化s_i时固定其余N-1个元素不变，以此反复，直到满足收敛条件，最后得到使SNR最大的序列s_opt为最优解。