[发明专利]一种基于相对熵准则的被动MIMO雷达外辐射源选择方法

摘要

本发明公开了一种基于相对熵准则的被动MIMO雷达外辐射源选择方法，属于信号处理领域，它特别涉及关于雷达信号处理技术领域中外部辐射源选择的问题，适用于被动MIMO雷达发射站的选择。通过匹配滤波器输出在两种假设检验下的相对熵大小为选取标准的被动MIMO雷达机会照射源选择的方案，本方案可以在资源允许的范围内，获得具有最优或次优检测性能的EI选择组合，解决现有技术中接收机中存在的复杂度过高的问题。

主权项

1.一种基于相对熵准则的被动MIMO雷达外辐射源选择方法，该方法包括：步骤1：将N个接收天线接收的到信号排列成一个向量，作为接受信号r(t)r(t)＝[r1(t),...,rN(t)]T，若目标不存在，则rn(t)＝wn(t)，若目标存在，则其中w_n(t)为第n个接受机的噪声，β_mn和τ_mn分别mn路信号的反射系数和时间延迟，其中反射系数的方差，s_m(t)是第m个EI发射的波形，表示第m个EI与目标的距离，第n个接收机与目标的距离，M为总的EI个数，E_m表示第m个EI发射信号的能量；步骤2：计算第n个接收站中第m个匹配滤波器的输出其中*表示共轭运算；并令x_n＝[x_1n,...,x_Mn]^T表示第n个接收机的匹配滤波器输出向量，是第m个发射站发射的信号持续时间；步骤3：对匹配滤波器进行选择，即添加选择矩阵Jn(an)，使得每个接收站的量测值变成Jn(an)xn，这里an＝[a1n,a2n,...,aMn]T，如果amn＝1，表示第m个EI被第n个接收机选取，amn＝0，则不被选取，也就无需准备对应mn路所需的匹配滤波器；其中Jn(an)表示一个算子，它是由对角矩阵diag{a1n,...,aMn}将所有非零行元素删除所得出；步骤4：计算Jn(an)xn在的相对熵；这里Σ_0,n＝Ξ_n，其中Ξ_n是一个M×M的矩阵，其第(i,j)个元素是其中u_mn(t)＝s_m(t‑τ_mn)；Σ_1,n＝Ξ_nΛ_nΞ_n+N₀Ξ_n，这里N₀为噪声的功率谱密度，Λ_n是向量ξ_n＝[ξ_1n,...,ξ_Mn]^T的协方差矩阵，其中步骤5：用相对熵作为目标函数，计算a_n满足其中An表示第n个接收机所能选择EI的最大个数；步骤6：将目标函数a_n换成J_n，令(J_n)_i.j∈C，这里C表示复数域，并做变量替换得到这里P_n表示第n个接收机选择EI的个数；S_n＝(Σ_0,n)^‑1/2Σ_1,n(Σ_0,n)^‑1/2；步骤7：将S_n进行特征值分解；令为一个P_n×M维的向量，它的行对应S_n最大的P_n个特征值的特征向量；步骤8：令令为对角线元素中最大的A_n个元素的位置的指标；令其中为M阶单位矩阵的第j_n列；然后根据关系式得到选择局部选择矢量量a_n＝[a_1n,...,a_Mn]^T，并令a＝[a₁,...,a_N]^T得到选择矢量a；步骤9：计算步骤8中选择矢量a的检测概率表示目标存在的假设，其中γ为门限值，其值根据虚警概率P_FA和选择矢量a确定，且满足表示目标不存在的假设；T_s是检测统计量，其表达式如下；