[发明专利]一种适用于协同探测网络的频率-极化配置方法

摘要

本发明提供一种协同探测网络的频率-极化优化配置方法。本发明协同探测网络中各节点雷达配置不同发射载频、配置各节点雷的天线的不同极化方式，以获取空间分集外更丰富的频率和极化多样性信息。基于最大加权平均检测概率准则，对空间各个分辨单元配置最优频率分集方式和极化分集方式，对任意姿态角出现的目标都适用。另外，对每检测单元都配置最优频率和最优极化配置方案，较对整个检测空间进行统一配置而言，提高了协同探测系统的探测性能。

主权项

一种适用于协同探测网络的频率‑极化配置方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1、设置协同探测网节点雷达总数M以及各节点雷达的空间位置；步骤2、获取目标在不同姿态角、频率以及极化方式组合下的雷达散射截面RCS数据作为先验信息；步骤3、计算检测区域中的当前检测单元内，当前各目标姿态角在θ_n时的信噪比θ_n∈[‑180°，180]，n＝1,...,N，N为目标姿态角总个数；${\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_n}=\frac{R_0^4}{R_m^2{R}_l^2}\frac{\mathrm{\σ}\left({\mathrm{\θ}}_n\right)}{{\mathrm{\σ}}_0}{\mathrm{SNR}}_0$其中，σ(θ_n)为目标姿态角θ_n下先验的雷达散射截面RCS数据；σ₀为目标后向散射面积，SNR₀节点雷达单独工作时的检测因子，R₀为节点雷达最大作用距离，R_m表示发射节点到当前检测单元的电磁波传播距离，R_l表示接收节点到当前检测单元的电磁波传播距离；步骤4、根据信噪比确定各目标姿态角θ_n下检测概率$P_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_n}\right)=Q_N(\sqrt{{2\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_n}},\sqrt{2\mathrm{\γ}/{\mathrm{\σ}}_{n_0}^2})$其中，γ为门限值，Q_N为马库姆MarcumQ函数，表示高斯白噪声的平均功率，门限值γ通过以下方式确定：P_FA为预设的预警概率，k为通道数变量，L＝4M²，！表示连乘；步骤5、使用最大加权平均检测概率准则对当前检测单元进行频率‑极化进行配置：$[\stackrel{\‾}{f},\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}]=\arg \underset{f_1,f_2,...,f_J,{\mathrm{\ρ}}_1,{\mathrm{\ρ}}_2,...,{\mathrm{\ρ}}_W}{\max }[{\mathrm{\ω}}_1{P}_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_1}\right)+{\mathrm{\ω}}_2{P}_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_2}\right)+...+{\mathrm{\ω}}_{{\mathrm{\θ}}_N}{P}_d\left({\mathrm{SNR}}_{{\mathrm{\θ}}_N}\right)]$其中，表示使得加权平均检测概率达到最大时M个节点所对应的发射频率的集合，表示使得加权平均检测概率达到最大时M个节点所对应的极化方式的集合，ω_n表示第n个姿态角的权系数，J为频段内去相关频点总数，W为节点雷达天线的极化方式总数；步骤6、判断当前检测单元检测区域中的检测单元是否遍历完毕，如否，将下一个检测单元作为当前检测单元返回步骤3，如是，检测区域内各检测单元的频率‑极化配置完毕。