[发明专利]一种针对干扰抑制的快速恒模MIMO雷达跟踪波形合成方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种针对干扰抑制的快速恒模MIMO雷达跟踪波形合成方法，包括：获取若干目标方位角、若干干扰方位角和若干目标方向能量分配比例；将干扰方位角带入干扰导向矢量公式得到干扰空域导向矢量；根据干扰空域导向矢量构建干扰子空间矩阵；将目标方位角和干扰子空间矩阵带入第一代价函数得到若干子脉冲函数；根据若干子脉冲函数得到若干子脉冲；根据若干目标方向能量分配比例构造若干子脉冲比例方程，将若干子脉冲比例方程转换为矩阵形式得到矩阵形式子脉冲比例方程；根据矩阵形式子脉冲比例方程构建发射波形矩阵。保证每个阵元发射功率放大器工作在最大工作效率的情况下，降低干扰源的截获概率和反射功率有益效果。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种针对干扰抑制的快速恒模MIMO雷达跟踪波形合成方法。

背景技术

数字元器件在雷达系统中的普遍应用产生了MIMO雷达，区别于传统相控阵雷达，MIMO雷达各阵元可以发射不同的信号,正是这种波形分集能力使MIMO雷达与传统相控阵雷达相比，具有更多的优势。MIMO雷达可以根据收发天线的间距大小分为分布式MIMO雷达和集中式MIMO雷达。对于分布式MIMO雷达，因为各个天线对目标的观测角度不同且回波具有独立性。集中式MIMO雷达具有自由设计各阵元发射波形的能力，相较于相控阵雷达，其自由度有显著地提高，因此具有自适应发射方向图设计能力。在雷达的实际工作环境中，通常存在着干扰，这些干扰影响雷达检测目标的能力。因此，雷达有必要在发射端通过设计发射波形来降低回波信号中的干扰功率。MIMO雷达可以通过对发射波形矩阵的设计来获得特定的方向图，从而实现抗干扰的目的。

S Imani等人在其发表的论文“Transmit Signal Design in Colocated MIMORadar Without Covariance Matrix Optimization”([J].《IEEE Transactions onAerospaceElectronic Systems》,2017,PP(99):1-1)中提出了一种基于半正定松弛(SDR：Semidefinite Relaxation)的MIMO雷达发射波形合成方法。该方法的基本步骤是：首先根据先验信息得到期望发射方向图，然后根据期望发射方向图构建SDR模型，求解此模型即可得到MIMO雷达发射波形矩阵。该方法存在的不足之处是：SDR模型仅以最小二乘准则逼近期望发射方向图，忽略了抗干扰条件，所以利用SDR模型合成的发射波形并不能实现抗干扰功能。

中国电子科技集团公司第二十八研究所拥有的专利技术“一种MIMO雷达发射方向图与波形设计方法”(申请号：201510299652.4授权公告号：CN 105158736B)中公开了一种MIMO雷法发射方向图和波形设计方法。该专利技术的具体步骤是：首先根据先验信息对期望发射方向图建模，然后将发射信号构造为一组正交序列的加权求和，通过借鉴并改进DPS序列生成原理设计关于正交序列的个数和权值的优化问题，通过求解所述优化问题同时获得优化波形和优化发射方向图。该方法存在的不足之处是：在雷达实际工作中，为了保证每个阵元发射功率放大器的最大工作效率，要求发射波形必须具有恒模特性，而该方法不能产生恒模的发射波形。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种针对干扰抑制的快速恒模MIMO雷达跟踪波形合成方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种针对干扰抑制的快速恒模MIMO雷达跟踪波形合成方法，包括：

获取若干目标方位角、若干干扰方位角和与所述目标方位角对应的若干目标方向能量分配比例；

将所述干扰方位角带入干扰导向矢量公式得到干扰空域导向矢量；

根据所述干扰空域导向矢量构建干扰子空间矩阵；

将所述目标方位角和所述干扰子空间矩阵带入第一代价函数得到若干子脉冲函数；

对所述若干子脉冲函数进行求解得到若干子脉冲；