[发明专利]一种基于频控阵MIMO雷达的低截获系统的设计方法

权利要求书

1.一种基于频控阵MIMO雷达的低截获系统的设计方法，其特征是，包括：

S0：初始化迭代次数k＝0，随机初始化发射波束矩阵W，记为w_m⁰表示第m个发射天线对应的发射波束向量初始值，m＝1，2，…M_t；

S1：固定当前的发射波束矩阵W，利用函数计算第k次迭代下的接收滤波器x，记为接收滤波器x^(k)；

其中：W₁和W₂的定义为：表示M_t×1的全1向量；a(r,θ)表示发射天线阵列的导向向量；v(r,θ)表示虚拟阵列的导向向量，b(θ)表示接收天线阵列的导向向量；R_je＝R_j+R_e，R_j和R_e分别为干扰和噪声的协方差矩阵；||·||₂表示矩阵2范数；r、θ分别表示第m个发射天线相对第1个发射天线的距离和角度；

S2：固定本次迭代下的接收滤波器x^(k)，以d^Hd＝M_tE_t为约束条件，以为目标函数，利用类功率迭代法更新发射波束向量d，记为第k次迭代下的发射波束向量d^(k)，d^(k-1)表示上一次迭代下的发射波束向量；其中：d＝vec(W)，I表示KM_t×KM_t阶的单位矩阵，K为发射信号矢量集中正交波形信号数量，K≤M_t；T定义为：T＝R_A-f(d)R_vx，f(d)＝d^HR_Ad/d^HR_vxd，I_K表示K×K的单位矩阵，A(r,θ)＝a(r,θ)a^H(r,θ)，P是交换矩阵，表示M_t×1的全1向量，x＝vec(X)；λ是实数，其取值为大于T最大特征值的数；

S3：令k＝k+1，重复步骤S1～S2，至迭代次数达到预设迭代次数或|SINR^(k+1)-SINR^(k)|/SINR^(k)小于预设误差，SINR^(k)、SINR^(k+1)分别表示本次和下次迭代下所计算的信干噪比；

S4：基于最终的发射波束矩阵和接收滤波器设计低截获的频控阵MIMO雷达系统。

2.如权利要求1所述的基于频控阵MIMO雷达的低截获系统的设计方法，其特征是：

所述发射天线阵列的导向向量其中：

表示第m个发射天线相对第1个发射天线的相位；

c表示光速，f₀是第1个发射天线的载频频率，r、θ分别表示第m个发射天线相对第1个发射天线的距离和角度，Δf是频率增量，d_t表示发射阵列的阵元间隔。

3.如权利要求1所述的基于频控阵MIMO雷达的低截获系统的设计方法，其特征是：

干扰协方差矩阵噪声的协方差矩阵

其中：L表示来自不同方向的干扰信号数量，l表示第l个干扰信号；表示第l个干扰信号的协方差；I_K表示K×K的单位矩阵；b(θ_j,l)表示第l个干扰信号在接收天线阵列的导向向量；表示噪声的协方差；表示M_r×K阶的单位矩阵。

4.如权利要求1所述的基于频控阵MIMO雷达的低截获系统的设计方法，其特征是：

信干噪比的计算公式为：

5.如权利要求1所述的基于频控阵MIMO雷达的低截获系统的设计方法，其特征是：

频控阵MIMO雷达系统的发射信号在目标(r,θ)处的空间发射功率P(W)定义为：