[发明专利]基于分层博弈的分布式MIMO雷达稳健功率分配方法

说明书

本发明公开了基于分层博弈的分布式MIMO雷达稳健功率分配方法，将通信系统作为博弈主导者，将分布式MIMO雷达作为博弈跟随者，通信系统对各雷达设定单位干扰价格，在此基础上，分布式MIMO雷达系统中各雷达通过非合作博弈优化分配自身的辐射功率，在满足给定目标探测性能的条件下，最小化最差情况下各雷达的辐射功率，建立基于分层博弈的分布式MIMO雷达稳健功率分配模型，这样不仅最大化通信系统的博弈效用，保证其正常通信，提高了通信系统参与的积极性，而且还在各雷达与目标之间、各雷达与通信系统之间的路径传播损耗不确定的条件下，最小化最差情况下各雷达的辐射功率，确保分布式MIMO雷达系统射频隐身性能的最优下界。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理，特别是涉及基于分层博弈的分布式MIMO雷达稳健功率分配方法。

背景技术

分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)雷达系统是通过数据链路将分散部署的多部雷达链接成网，并由系统融合中心统一协调而形成的一个有机整体。与传统的单基地相控阵雷达不同，分布式MIMO雷达可通过利用空间分集增益、信号分集增益等分集优势，有效提升系统的目标探测、跟踪、参数估计等性能。另外，随着电子信息技术的发展，无线电频谱资源变得愈加紧张。因此，分布式MIMO雷达与通信系统频谱共存环境下的雷达辐射控制研究已受到国内外诸多学者与科研机构的广泛关注。

目前已有研究成果提出了频谱共存环境下基于斯坦科尔伯格博弈的分布式MIMO雷达功率控制思想，提高了分布式MIMO雷达系统在频谱共存环境下的射频隐身性能，并将通信系统作为博弈参与方，充分调动其博弈积极性。然而，在实际应用中，各雷达与目标之间、各雷达与通信系统之间的路径传播损耗难以精确估计，已有研究成果均未考虑各雷达与目标之间、各雷达与通信系统之间的路径传播损耗的不确定性，具有一定的局限性。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种基于分层博弈的分布式MIMO雷达稳健功率分配方法，能够解决现有技术中存在的“未考虑各雷达与目标之间、各雷达与通信系统之间的路径传播损耗的不确定性”的技术问题。

技术方案：本发明所述的基于分层博弈的分布式MIMO雷达稳健功率分配方法，包括以下步骤：

S1：获取分布式MIMO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辐射功率上限，建立分布式MIMO雷达功率分配模型；

S3：在各雷达与目标之间、各雷达与通信系统之间的路径传播损耗不确定的条件下，计算通信系统从分布式MIMO雷达系统处得到的博弈收益；

S4：计算分布式MIMO雷达系统中各雷达的辐射功率迭代表达式；

S5：通信系统增加单位干扰功率价格，并向各雷达进行广播，不断迭代更新，直至通信系统博弈效用函数收敛。

进一步，所述步骤S1中，通过式(1)获取分布式MIMO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：