[发明专利]一种发射天线极化的优化方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，公开了一种发射天线极化的优化方法。该方法包括：获取备选极化方式，并初始化；将发射天线极化方式设置为第i组极化方式，控制发射天线发射信号，接收天线接收信号；获得匹配滤波输出信号；利用匹配滤波输出信号构造观测统计量，利用观测统计量计算第i组极化方式下的错误鉴别概率PFD_i；判断PFD_i是否大于η，若是，转至下一步；若否，计算第i组极化方式下的正确鉴别概率PRD_i，判断PRD_i是否大于PRD_MAX，若否，转至下一步；若是，令PRD_MAX＝PRD_i，j＝i，转至下一步；判断i是否小于N，若是，令循环次数i加1，继续新循环；若否，转至下一步；输出PRD_MAX，将第j组极化方式确定为最优极化方式。本发明能够实现对发射天线极化方式的优化，提高雷达的正确鉴别概率。

主权项

1.一种发射天线极化的优化方法，其特征在于，所述方法应用于雷达系统，所述雷达系统包括雷达以及干扰机；其中，所述雷达设置有两个发射天线以及一个接收天线，所述两个发射天线用于向待检测区域发射相互正交的电磁波信号，所述接收天线用于接收所述待检测区域中的目标散射的回波信号；所述方法包括如下步骤：步骤1，获取所述两个发射天线的N组备选极化方式，其中每组极化方式包括所述两个发射天线中的第一发射天线的极化方式以及所述两个发射天线中的第二发射天线的极化方式，N为整数，N＞1；设置错误鉴别概率的门限值η，并将循环次数i初始化为1，最大正确鉴别概率PRD_MAX初始化为0；步骤2，确定N组备选极化方式中的第i组极化方式，按照所述第i组极化方式设置所述两个发射天线的极化方式，之后，在第i个相干处理周期内控制所述两个发射天线向所述待检测区域发射K个脉冲信号，并控制所述接收天线在所述K个脉冲信号中的每个脉冲信号发射时接收所述待检测区域中的目标散射的回波信号，K为整数，K表示所述发射天线在一个相干处理周期内发射的脉冲信号的个数；步骤3，在所述第i个相干处理周期结束后，获取所述接收天线在所述K个脉冲信号中的每个脉冲信号发射时所接收到的回波信号，得到K个回波信号；利用两路匹配滤波器和对所述K个回波信号中的每个回波信号进行两路匹配滤波，得到K个匹配滤波输出信号{x₁,x₂,…,x_K}；其中，s₁(t)表示所述第一发射天线发射的电磁波信号，s₂(t)表示所述第二发射天线发射的电磁波信号，*表示共轭运算；步骤4，利用步骤3中得到的所述K个匹配滤波输出信号{x₁,x₂,…,x_K}，构造得到K个观测统计量{z₁,z₂,…,z_K}；其中，所述K个观测统计量中的第k个观测统计量T表示矩阵或向量的转置运算；利用所述K个观测统计量{z₁,z₂,…,z_K}计算得到进而利用z_s计算得到E_s＝K|z_s|²，利用E_s计算得到偏移系数d²＝2E_s；利用所述偏移系数d2，计算得到所述第i组极化方式下的错误鉴别概率PFD_i；其中，步骤4中，所述利用所述偏移系数d2，计算得到所述第i组极化方式下的错误鉴别概率PFD_i，包括：利用所述偏移系数d²，根据公式：P_{FD_i}＝Q(γ/d+d/2)，计算得到所述第i组极化方式下的错误鉴别概率P_{FD_i}；其中，γ为判决门限，P(H₁)表示H₁假设成立的概率，P(H₀)表示H₀假设成立的概率，H₀假设为假设观测信号是干扰机发射的干扰信号，H₁假设为假设观测信号是真实目标回波信号；步骤5，判断所述第i组极化方式下的错误鉴别概率PFD_i是否大于所述错误鉴别概率的门限值η；若所述第i组极化方式下的错误鉴别概率PFD_i小于等于所述错误鉴别概率的门限值η，则转至步骤6；若所述第i组极化方式下的错误鉴别概率PFD_i大于所述错误鉴别概率的门限值η，则利用步骤3中得到的所述偏移系数d2计算得到所述第i组极化方式下的正确鉴别概率PRD_i，判断所述第i组极化方式下的正确鉴别概率PRD_i是否大于所述最大正确鉴别概率PRD_MAX；若否，转至步骤6；若是，则令最大正确鉴别概率PRD_MAX＝PRD_i，并令j＝i，转至步骤6；其中，步骤5中，所述利用步骤3中得到的所述偏移系数d2计算得到所述第i组极化方式下的正确鉴别概率PRD_i，包括：利用步骤3中得到的所述偏移系数d2，根据公式：PRD_i＝Q(γ/d‑d/2)，计算得到所述第i组极化方式下的正确鉴别概率PRD_i；步骤6，判断i是否小于N；若是，令循环次数i加1，转至步骤2；若否，转至步骤7；步骤7，输出最大正确鉴别概率PRD_MAX，并将所述N组备选极化方式中的第j组极化方式确定为所述两个发射天线的最优极化方式。