[发明专利]一种基于渐进阈值的雷达系统优化设计方法

摘要

本发明公开了一种基于渐进阈值的雷达系统优化设计方法，属于雷达通信技术领域，特别涉及到优化MIMO雷达系统估计性能的参数设计方法。本发明提出了一种基于Ziv‑Zakai界(ZZB)的信杂噪比(SCNR)阈值作为优化系统的指标，SCNR阈值越小的系统，将越早进入渐进区，对应的估计性能相对更为优良。通过对备选系统的SCNR阈值进行排序，能选出较为优化的系统参数。对于实际应用中很多线性估计器，如MIMO雷达系统，其渐进阈值计算量仍然很大，本发明给出了一种更简单的指标。该简化指标和渐进阈值保持了单调性，通过对其排序，也能出备选系统的相对估计性能。

主权项

1.一种基于渐进阈值的雷达系统优化设计方法，实施步骤如下：步骤1 参数采集设计一个在二维平面内的MIMO雷达，需要选取的相关系统参数如下：1).M个发射天线N个接收天线；2).第m个发射天线与第n个接收天线所在位置分别是和其中m＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N；3).第m个发射天线发射一个持续时间为T的窄带脉冲信号其中ε是发射信号的总能量，s_m(t)是发射信号的基带部分，载波频率f_o；4).收集每条路径的噪声功率第n个接收天线接收到的雷达回波信号复包络如下：其中a_mn和w_mn(t)分别代表第mn个路径的目标反射系数和加性干扰噪声，τ_mn(p)和f_mn(p,v)分别代表对应的第mn个的收发对以及位于点、速度向量为的目标之间的时延和多普勒频移；5).最远的探测距离D；在系统预设计时，根据先验知识和实际需要，上述每个参数有多个合理取值，能给出多个系统方案，将这些系统方案作为备选系统；步骤2 简化指标β计算简化指标β定义为目标信息和误差δ的概率分布均为p_θ(·)；待估参数θ的取值为二元假设问题：H₀:和H₁:定义故而最小错误概率为其中项b_mn为每个路径SCNR定义为将所有路径的信杂噪比均设为η；模糊函数A_mn为时延τ_mn为频移f_mn为其中c是光速，λ是电磁波长；将每个备选系统参数代入公式(2)，得到所有备选系统的简化指标β值，对这些简化指标β值进行排序，得出备选系统的相对性能；β值越小的备选系统越早进入渐进区，系统的估计性能更为优良。