[发明专利]一种基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法

权利要求书

1.一种基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据式(1)获取组网雷达系统中各雷达与目标之间以及各雷达与通信系统之间的路径传播损耗：

式(1)中，为雷达i到目标再到雷达i的路径传播损耗，为雷达i到目标再到雷达j的路径传播损耗，为雷达i到雷达j的直达波路径传播损耗，为雷达i到通信系统的直达波路径传播损耗，G_t为各雷达的发射天线增益，G_r为各雷达的接收天线增益，G_t'为各雷达旁瓣发射天线增益，G'_r为各雷达旁瓣接收天线增益，为目标相对雷达i的雷达散射截面，为目标相对雷达i和雷达j的雷达散射截面，λ为雷达发射信号波长，R_i为雷达i与目标之间的距离，R_j为雷达j与目标之间的距离，d_i,j为雷达i与雷达j之间的距离，d_i为雷达i与通信系统之间的距离；

S2：根据预先设定的目标探测信干噪比门限和各雷达发射功率上限建立基于非合作博弈的组网雷达功率分配模型；

S3：计算通信系统从组网雷达处得到的博弈收益；

S4：获取组网雷达系统中各雷达的发射功率迭代表达式；

S5：通信系统增加单位干扰功率价格c，并向各雷达进行广播，不断迭代更新，直至通信系统效用函数收敛，此时，所得即为满足约束条件的各雷达发射功率值。

2.根据权利要求1所述的基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法，其特征在于：所述步骤S2中，根据式(2)建立基于非合作博弈的组网雷达功率分配模型：

式(2)中，P_i为雷达i的发射功率，N_T为组网雷达系统中的雷达总数，U_i(P_i,P_-i)为雷达i的博弈效用函数，为预先设定的雷达i的信噪比门限，γ_i为雷达i的信噪比，a_i为雷达i的目标探测性能权重系数，n为已迭代的次数，b_i为雷达i的惩罚因子，为雷达i到目标再到雷达i的路径传播损耗，P_i^max表示雷达i的发射功率上限，P_i^d表示第d次迭代时雷达i的发射功率。

3.根据权利要求2所述的基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法，其特征在于：所述雷达i的信噪比γ_i根据式(3)计算得到：

式(3)中，c_i,j表示雷达i与雷达j之间的互相关系数，P_C为通信系统发射功率，为雷达接收机噪声功率，为雷达i到目标再到雷达j的路径传播损耗，为雷达i到雷达j的直达波路径传播损耗，为雷达i到通信系统的直达波路径传播损耗，P_j为雷达j的发射功率。

4.根据权利要求1所述的基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法，其特征在于：所述步骤S3中，博弈收益根据式(4)计算得到：

式(4)中，U_C为通信系统的博弈收益，N_T为组网雷达系统中的雷达总数，c为给定的单位干扰功率价格，P_i^*为雷达i达到纳什均衡时的发射功率，为雷达i到通信系统的直达波路径传播损耗i，Q_th为通信系统设置的最大干扰门限。

5.根据权利要求1所述的基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法，其特征在于：所述步骤S4中，各雷达的发射功率迭代表达式根据式(5)计算得到：

式(5)中，P_i^(ite+1)为第ite+1次迭代时雷达i的发射功率，P_i^(ite)为第ite次迭代时雷达i的发射功率，为第ite次迭代时雷达i的信噪比，为第ite次迭代时雷达i的惩罚因子，为第ite次迭代时雷达i的目标探测性能权重系数，n为已迭代的次数，为雷达i到目标再到雷达i的路径传播损耗，P_i^max表示雷达i的发射功率上限，P_i^d表示第d次迭代时雷达i的发射功率，为预先设定的雷达i的信噪比门限。