[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

说明书

本发明公开了一种基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法，包括以下步骤：S1：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；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。本发明既在满足给定目标探测性能的条件下最小化各雷达发射功率，而且还尽量使通信系统的博弈效用最大化。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理领域，特别是涉及组网雷达功率分配方法。

背景技术

频谱共享技术能够提高频谱利用率，成为近年来频谱资源管理领域的研究热点。在组网雷达-通信系统频谱共存环境下采用功率控制技术，不仅可以降低组网雷达对通信系统的干扰，而且还可以提升组网雷达的射频隐身性能，降低各雷达之间的相互干扰，从而实现组网雷达与通信系统的频谱共享。

目前已有方法提出了频谱共存环境下基于非合作博弈的组网雷达功率控制思想，提高了组网雷达系统在频谱共存环境下的射频隐身性能，但该方法没有充分调动通信系统的积极性，未考虑通信系统的博弈收益。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中存在的缺陷，考虑组网雷达与通信系统频谱共存的情况，提出了一种基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法。

技术方案：本发明所述的基于斯塔克尔伯格博弈的组网雷达功率分配方法，包括以下步骤：

S1：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；

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。

进一步，所述步骤S1中，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。

进一步，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：