[发明专利]一种非连续谱的连续调相信号设计方法

摘要

一种非连续谱的连续调相信号设计方法，涉及一种信号的设计方法。本发明为了解决现有的波形设计方法中，并没有对每个通阻带的各个频点的细节进行考虑，导致信号设计时不能与多变的干扰环境充分匹配的问题和设计过程中信干比与旁瓣指标之间的比重权衡设计不够灵活的问题。本发明首先针对信号设计总目标函数PTotal＝λxHKx+(1‑λ)(2N‑xHb‑bHx)，然后利用梯度迭代法求解波形最优解然后从1到0遍历权重λ，得到一系列信干比与旁瓣的值，以其中一个指标为横轴，另一指标为纵轴，得到的曲线即为Pareto最优曲线；将Pareto最优曲线作为多目标优化中辅助选取目标函数间最优权衡的工具设计非连续谱的连续调相信号。本发明适用于非连续谱的连续调相信号的设计。

主权项

一种非连续谱的连续调相信号设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、设采样后的单脉冲内离散信号形式为x＝[x1；x2；...；xN]                           (1)其中，N为序列长度；采用恒模信号，在单位发射能量的假设条件下，信号形式由相位决定；信号的第n个采样值xn表示为xn=ejΨn---(2)]]>其中，n＝1,2,...,N；Ψn为第n个采样值的相位；j表示复数单位；步骤2、针对信号设计总目标函数PTotal＝λxHKx+(1‑λ)(2N‑xHb‑bHx)                 (3)其中，λ表示权重；K为干扰功率谱的相关矩阵；N＝xHA11x，A11是一个对角线均为1，其他元素趋近于0的N×N矩阵；b＝[b1；b2；…；bN]，b1～bN是向量b中的元素；步骤3、利用梯度迭代法求解波形最优解：构造迭代格式Ψn(p+1)=Ψn(p)-μ∂PTotal∂Ψn(p)---(4)]]>其中，第p次迭代的第n个采样点的相位为初相在0到2π随机取值；μ为迭代步长；有∂PTotal∂Ψn(p)=λ∂PSIR∂Ψn(p)+(1-λ)∂PACF∂Ψn(p)=λIm[e-jΨnΣm=1NK(n,m)ejΨm]-2(1-λ)Im(exp(-jΨn)b(n))---(5)]]>其中，PSIR为信干比目标函数，PACF为距离旁瓣目标函数；Im[·]表示对括号中的值取虚部；Ψm表示第m个采样点的相位；b(n)是中间变量，表示向量b中的第n个元素；K(n,m)表示干扰功率谱的相关矩阵K中第n行第m列的值；设置权重λ、迭代步长μ、期望值和收敛容限；按照公式(4)进行迭代，当总目标函数达到预先的期望值或者前后两次迭代的总目标函数值的差值小于收敛容限时，终止迭代；得到当前权重下的最优信号，即最优相位组合，以及其对应的信干比与旁瓣指标值，记录PSIR与PACF；步骤4：改变权重λ，重复步骤1‑3，得到另一权重下的最优相位组合以及信干比与旁瓣指标；从1到0遍历权重λ，得到一系列信干比与旁瓣的值，以其中一个指标为横轴，另一指标为纵轴，得到的曲线即为Pareto最优曲线；将Pareto最优曲线作为多目标优化中辅助选取目标函数间最优权衡的工具设计非连续谱的连续调相信号。