[发明专利]基于射频隐身的MIMO跟踪雷达发射波束的形成方法

摘要

本发明提供了一种基于射频隐身的MIMO跟踪雷达发射波束的形成方法，属于通信雷达技术领域。本发明通过设计正交发射波形的加权系数，在目标方位形成指向波束并在截获接收机方向形成宽的零限；并且，采用离散长球序列方法在目标方向形成宽波束以同时探测较宽的扇区；最后，根据各目标方向的波束增益，使雷达辐射探测目标所需的最小功率。本发明通过零陷和辐射功率控制提高了MIMO雷达的射频隐身性能，使得MIMO雷达在保证多目标跟踪探测性能的同时，其射频隐身性能也得到了提高。

主权项

一种基于射频隐身的MIMO跟踪雷达发射波束的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：假设MIMO雷达发射阵列为包含M个阵元的均匀线阵，根据已获得的截获接收机位置信息，截获接收机出现的角度范围为Θ，按照间隔Δθ对该范围进行离散化处理，利用离散化获得的θi计算得到矩阵B：B=Σθi∈Θa(θi)aH(θi)---(1)]]>其中，a(θi)为对应角度θi的导向矢量，θi∈Θ，[·]H表示共轭转置运算；步骤2：对步骤1得到的矩阵B进行特征值分解，在得到的特征值中选取最大的N个特征值，所述N个特征值对应的特征向量作为截获接收机所在区域的等效阵列流形，记为u1,u2,…,uN；步骤3：假设当前时刻雷达跟踪目标的数目为K，对于第k个方向的指向，得到包含其余各目标方向和截获接收机方向的阵列流形的矩阵Ak：Ak＝[a(θ1),a(θ2),…,a(θk‑1),a(θk+1),…,a(θK),u1,u2,…,uN],k＝1,2,…,K   (2)步骤4：根据式(3)计算得到矩阵Rk：Rk=γ2I+AkAkH,k=1,2,...,K---(3)]]>其中，γ为可调参数，用于控制波束零陷的深度；步骤5：选取发射正交波形的个数为当前目标跟踪数目K，则第k个正交发射波形的加权向量可按下式计算：wk=Rk-1a(θk),k=1,2,...,K---(4)]]>步骤6：根据各个正交发射波形计算得到的加权向量wk，计算各个目标方向上的增益：GT(θk)=Σk=1KaH(θk)wkwkHa(θk),k=1,2,...,K---(5)]]>步骤7：假设为满足跟踪性能要求，第k个目标的期望回波信噪比为Smin(k)，则对于该发射信号，其发射功率为：PT(k)=(4π)3PnSmin(k)GRλ2·RT4(k)GT(θk)σT(k)---(6)]]>其中，GR为雷达接收天线增益，λ为雷达信号波长，RT(k)为目标k与雷达之间的距离，Pn为等效噪声功率，σT(k)为目标k的截面积。