[发明专利]一种组网雷达信号带宽的自适应调整方法

说明书

本发明公开了一种组网雷达信号带宽的自适应调整方法，包括如下步骤：(一)初始化系统参数；(二)每部雷达发射少量脉冲，进行目标参数估计；(三)根据回波信息估计目标尺寸；(四)进行距离向信息融合；(五)进行雷达信号初始带宽分配；(六)组网雷达中第i部雷达各自发射带宽为B'_i,j的雷达信号并分别接收目标j的回波信号；(七)二维ISAR成像，采用基于CS的稀疏孔径ISAR成像算法对每部雷达的回波数据分别进行成像，第i部雷达对目标j所成像，记做P_i,j；(八)对M部雷达综合评价指标计算；(九)对组网联合成像质量评价指标进行判断；(十)增加每部雷达带宽，再次联合成像。本发明在组网雷达到最佳成像效果条件下使用的雷达频谱资源更少。

技术领域

本发明涉及组网雷达协同成像的带宽优化技术领域，尤其涉及一种组网雷达信号带宽的自适应调整方法。

背景技术

雷达组网利用系统在空域上空间分集，频域上频率分集，极化域上极化分集，时域上信息互补，信息域上信息融合的优势，突破单一雷达对非合作目标探测，识别，跟踪和成像存在的局限性。随着组网技术的发展和广泛应用，如何有效地利用有限的雷达资源，已经成为雷达组网系统面临的重要挑战之一。

将认知控制技术与雷达组网相结合，能够赋予雷达组网系统智能感知外部环境，学习推理并做出有效决策判断的能力，使雷达系统有效应对外部复杂的环境。

目前，大部分研究关于认知雷达系统的研究都是针对目标检测和跟踪任务的，即根据接收机对发射机的反馈信息，在能量、时宽、带宽等限定条件下，建立与目标检测和跟踪有关的性能准则函数并对其进行优化，以提高目标检测和跟踪性能。很少部分研究考虑到雷达的多目标成像任务的需求。

文献[基于信号带宽动态调整的带宽MIMO雷达认知波形设计]考虑到单部雷达多目标成像的任务的需求，提出一种信号带宽动态调整的MIMO雷达设计方法。该方法带宽选取的标准是根据瑞利判据求出一维距离像不存在混叠现象的最低带宽。

文献[基于波形优化设计的MIMO雷达ISAR成像]为了最大化发射机的工作效率，设计了一种针对成像任务具有恒模特性发射波形。该方法通过目标尺寸推算出目标方向成像所需要的距离向分辨率，可以同时对多个目标成像。但是对于组网雷达三维成像，至少需要三部雷达同时成像，三个无约束变量对于多目标成像任务的认知雷达系统无法保证模型的最优解。且现有技术大都是针对单部雷达来展开研究，并没有考虑存在三部及三部以上雷达联合成像的任务需求。因此，针对组网雷达协同成像的带宽优化展开研究，以使组网雷达如何在达到最佳成像效果条件下使用的雷达频谱资源更少，有效利用组网雷达资源具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是组网雷达如何在达到最佳成像效果条件下使用的雷达频谱资源更少。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种组网雷达信号带宽的自适应调整方法，在每部雷达对目标进行特征认知的基础上，对目标进行三维信息融合，根据目标在每个雷达融合距离向的尺寸大小，初始化雷达发射信号带宽，对雷达目标进行成像，再根据组网联合成像质量评价指标对各雷达发射信号带宽自适应调整，包括如下步骤：

(一)初始化系统参数,包括如下具体内容：M为对目标进行成像的雷达总数，光速，记做c，第i部雷达对第j个目标粗分辨率成像所用的信号带宽，记做B_i,j，第i部雷达对第j个目标的成像积累时间，记做T_ci,j，第i部雷达对第j个目标成像的距离像分辨率，记做第i部雷达系统的脉冲重复频率，记做PRF_i，第i部雷达系统的发射信号的脉宽，记做T_pi；

(二)每部雷达发射少量脉冲，进行目标参数估计，具体过程如下：