[发明专利]面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配方法

说明书

本发明公开了一种面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配方法，包括S1、确定分布式MIMO雷达通信一体化系统组成及功能；S2、采用目标运动参数估计克拉美‑罗下界矩阵表征分布式MIMO雷达通信一体化系统的目标定位精度，采用信道容量表征分布式MIMO雷达通信一体化系统的数据通信性能；S3、建立面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配模型；S4、分别采用半正定规划与拉格朗日乘数法对面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配模型进行求解。本发明方法降低了分布式MIMO雷达通信一体化系统的射频辐射资源消耗，有效提升了分布式MIMO雷达通信一体化系统的低截获性能。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理的技术，特别是涉及面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配方法。

背景技术

为提高现代战场武器装备的生存能力和作战效能，尤其是机动平台，如战斗机、军舰、航空母舰、装甲车等，不得不同时配备越来越多的射频传感器。然而，传感器数量的不断增加，不但消耗了大量的射频资源，占据了更多的空间，而且严重削弱了作战平台的机动能力，增加了雷达散射截面，降低了复杂电磁环境中的抗干扰能力和现代武器装备的作战效能。

分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)雷达通信一体化系统利用宽带相控阵天线和软件无线电技术，从顶层对雷达、通信等功能进行一体化设计，根据作战流程、任务种类、目标类型、威胁等级对系统的时间、空间、能量和频率资源进行统一调度，已成为未来武器平台多传感器发展的必然趋势。分布式MIMO雷达通信一体化系统减少了搭载平台上的天线数量，实现了天线阵面与平台的共形，可极大地改善搭载平台的电磁兼容环境，全面提升雷达、通信及抗干扰能力，有效提高系统作战效能与反应能力。

另外，现代战场电磁环境日趋复杂，敌方先进无源探测系统使得我方有源电子设备的生存收到了严峻的威胁和挑战。低截获技术通过控制雷达、数据链等有源电子设备辐射功率、优化发射波形等方法，可显著降低有源电子设备及其搭载平台被敌方无源探测系统截获、分选、识别，以及被反辐射导弹攻击的概率，从而提高有源电子设备自身及其搭载平台的战场生存能力和作战效能。

然而，现有技术中尚未有面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配方法，降低了分布式MIMO雷达通信一体化系统的射频辐射资源消耗，有效提升了分布式MIMO雷达通信一体化系统的低截获性能。

技术方案：本发明的面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配方法，包括以下步骤：

S1、确定分布式MIMO雷达通信一体化系统组成及功能；

S2、采用目标运动参数估计克拉美-罗下界矩阵表征分布式MIMO雷达通信一体化系统的目标定位精度，采用信道容量表征分布式MIMO雷达通信一体化系统的数据通信性能；

S3、建立面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配模型；

S4、分别采用半正定规划与拉格朗日乘数法对面向低截获的分布式MIMO雷达通信一体化系统功率分配模型进行求解。

进一步的，步骤S1中分布式MIMO雷达通信一体化系统包括M_T部雷达通信一体化发射机、N_R部雷达接收机和N_C部通信接收机，其中，雷达通信一体化发射机可同时发射多个独立波束完成目标定位与数据通信功能，雷达接收机接收雷达信号完成目标定位功能，通信接收机接收通信信号完成数据通信功能。

进一步的，步骤S2中采用目标运动参数估计克拉美-罗下界矩阵表征分布式MIMO雷达通信一体化系统的目标定位精度，具体为：