[发明专利]基于交替迭代的宽带MIMO雷达稀疏频谱波形设计方法

摘要

本发明属于MIMO雷达波形设计领域，具体涉及一种基于交替迭代的宽带MIMO雷达稀疏频谱波形设计方法，包括1、将期望频谱矩阵P作为待优化的辅助变量，综合考虑最小化发射波形频谱与期望频谱之间的均方误差以及积分旁瓣电平为目标函数，以发射波形恒模和期望频谱幅度满足上、下界约束为条件建立联合优化模型；2、在循环迭代的算法框架下，迭代过程是通过固定其中两个变量，求解第三个变量；3、待算法收敛后终止循环迭代，得到MIMO雷达稀疏频谱波形。本发明能够有效解决宽带MIMO雷达面临的工作频段拥塞和电磁干扰问题；本发明利用了循环迭代的算法框架，通过FFT实现主要运算，计算效率高；本发明权重因子可以根据实际电磁环境进行合理设置，提高了波形设计方法的灵活性和适应性。

主权项

1.一种基于交替迭代的宽带MIMO雷达稀疏频谱波形设计方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤1：将期望频谱矩阵P作为待优化的辅助变量，综合考虑最小化发射波形频谱与期望频谱之间的均方误差以及积分旁瓣电平为目标函数，以发射波形恒模和期望频谱幅度满足上、下界约束为条件建立联合优化模型；步骤2：在循环迭代的算法框架下，迭代过程是通过固定其中两个变量，求解第三个变量；步骤3：待算法收敛后终止循环迭代，得到MIMO雷达稀疏频谱波形；所述步骤1中建立联合优化模型为：s.t.|s_m(n)|＝1,m＝1,…,M；n＝1,…,N其中，λ为权重因子，0<λ<1，用来调节频谱逼近性能以及波形相关特性之间的权重；当λ接近于1时表示频谱的逼近性能权重较大，对应着使雷达更有效抑制工作频段内的电磁干扰；λ接近于0时表示波形的相关特性权重较大，对应波形的自相关和互相关性能所占比重较大；J_CF为波形的自相关和互相关旁瓣之和；F为点的FFT矩阵；S为MIMO雷达总的发射信号矩阵；V为2N×M维的辅助变量；为傅立叶变换的点数；N为码元个数；M为MIMO雷达发射天线个数；为2N×2N维的FFT矩阵；s_m(n)为S的元素，表示第m个发射天线在第n个码元的基带发射信号；p_k(m)为期望频谱矩阵P的第k行第m列元素值；为傅立叶变换第k点的期望频谱幅度的上界；为傅立叶变换第k点的期望频谱幅度的下界；v_p为V的第p行向量。