[发明专利]基于先验信息的MIMO雷达发射方向图设计方法

摘要

本发明公开了一种基于先验信息的MIMO雷达方向图设计方法，主要解决现有方法无法有效地对较强的非均匀旁瓣杂波进行抑制的问题。其实现过程是：发射正交波形，根据接收到的感兴趣距离单元的回波数据，求得正交波形回波的相关矩阵；根据正交波形回波相关矩阵、已估计的目标方向与强度，对发射波形相关矩阵进行优化；根据发射波形相关矩阵，采用CA算法设计初始波形；利用正交波形回波的相关矩阵和初始波形，采用最大化信杂噪比准则设计发射波形。本发明基于正交波形对杂波环境的感知自适应地对较强的旁瓣杂波进行抑制，可用于MIMO雷达在非均匀杂波环境下的发射方向图设计。

主权项

1.一种基于先验信息的MIMO雷达发射方向图设计方法，包括如下步骤：（1）MIMO雷达发射码长为L的正交波形，得到正交波形的回波数据；根据回波数据，计算正交波形回波的相关矩阵R_orth，其中R_orth为M维的Hermitian半正定矩阵，M表示MIMO雷达的收发共置天线的个数；（2）根据正交波形回波相关矩阵R_orth、已估计的目标方向和目标强度信息，建立如下数学模型，并采用半正定松弛的方式对该数学模型进行求解，得到发射波形相关矩阵R：maxRmink=1,···,Kβk2aT(θk)Ra*(θk)Pc(R)]]>s.t.R≥0    <1>R_mm=c,m=1，…,M其中表示对接收阵列中的杂波加噪声功率的近似，发射波形相关矩阵R的维数为M×M，tr(·)表示矩阵的迹，a(θ_k)表示θ_k方向的导向矢量，k=1,…,K，K表示目标个数，(·)^T表示转置，(·)^*表示共轭，R_mm表示发射波形相关矩阵R的第m个对角元素，m=1,…,M，c表示每个阵元的发射功率，符号s.t.表示约束条件；（3）根据发射波形相关矩阵R，采用循环算法CA设计初始波形X_CA，其中X_CA是维数为M×L的恒模矩阵，L表示发射波形码长；（4）根据正交波形回波的相关矩阵R_orth和初始波形X_CA，采用最大化信杂噪比准则设计发射波形X，该发射波形X所形成的方向图即是最终设计的MIMO雷达发射方向图。