[发明专利]基于模拟退火算法的FDA雷达方向图去耦合方法

权利要求书

1.基于模拟退火算法的FDA雷达方向图去耦合方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立退火FDA-MIMO雷达模型，对应得到退火FDA-MIMO雷达的每个阵元发射窄带信号和接收回波信号；将退火FDA-MIMO雷达的每个阵元的接收回波信号在相干处理时间内进行匹配滤波和脉冲压缩，得到退火FDA-MIMO雷达脉压后的回波信号；

所述退火FDA-MIMO雷达模型为：设退火FDA-MIMO雷达模型为阵元数为M的线性阵列，阵元间距为d，发射MIMO波形的脉冲信号，脉冲长度为T_p，每个阵元发射频率相差一定的频率偏置分量；雷达的基本载频为f₀，则第m个阵元的发射频率表示为：

f_m＝f₀+Δf_m m＝1，2，...，M

其中，Δf_m表示相对于f₀第m个阵元的频率差量，且Δf_m＜＜f₀；

步骤2，采用模拟退火算法对退火FDA模型中的频率增量Δf_m进行优化，得到优化后的非线性频率增量Δf_best；

所述采用模拟退火算法对退火FDA模型中的频率增量Δf_m进行优化，得到优化后的非线性频率增量Δf_best，其具体步骤为：

2.1，给定频率增量的最大值Δf_max和最小值Δf_min，初始退火温度T₀，退火系数α，终止温度T_f；

2.2，随机生成初始非线性频率增量向量Δf_init＝[Δf_init 1，...，Δf_init m，...，Δf_init M]；每个初始非线性频率增量Δf_init m使用22位二进制代码表示，且其取值范围在[Δf_min，Δf_max]之间，则得到的初始非线性频率增量向量Δf_init为1×(22*M)维数组；

2.3，计算初始非线性频率增量向量Δf_init对应的评价值V_init，并设置V_best＝V_init；

其中，gain(ψ，R)表示期望位置外区域的方向图增益的平方与期望位置内区域的方向图增益的平方之差；

2.4，生成随机数flag∈[0，1]，若flag≥0.5，则在[1，22*M]之间随机选取两个数p1和p2，p1＜p2；将第l次退火的非线性频率增量向量Δf_l在p1和p2之间的二进制数据进行倒序排列，得到更新后的非线性频率增量向量Δf_new，并转入步骤2.7；

若flag＜0.5，则在[1，22*M]之间随机选取三个数p1、p2和p3，p1＜p2＜p3；将第l次退火的非线性频率增量向量Δf_l位于p1和p2之间的二进制数据移动至p3之后，得到更新后的非线性频率增量向量Δf_new，并转入步骤2.5；

2.5，计算更新后的非线性频率增量向量Δf_new对应的评价值V_l；

2.6，比较V_l与V_best的值：

若V_l≥V_best，则Δf_best＝Δf_new，V_best＝V_l，转入步骤2.8；

若V_l＜V_best，则计算判决数OE＝|V_best-V_l|并生成随机数k；比较k与exp(-OE/T)的大小，若k＜exp(-OE/T)，则Δf_best＝Δf_new，V_best＝V_l，转入步骤2.8；否则转入步骤2.7；

其中，|·|为取绝对值操作；

2.7，更新退火温度T＝T*α；

2.8，判断当前退火温度是否满足T≤T_f，若是，则输出Δf_best，即得到优化后的非线性频率增量Δf_best否则转入步骤2.4；

步骤3，将优化后的非线性频率增量Δf_best带入退火FDA-MIMO雷达模型中，则在距离域与空间角频域生成去耦合的发射波束方向图，进而得到单一高增益的回波功率谱。