一种MIMO雷达天线阵稀疏布阵方法

摘要

本发明公开了一种MIMO雷达天线阵稀疏布阵方法，以几乎差集和差基为基础，通过枚举移位的过程来快速构建MIMO雷达发射/接收阵。当所有发射阵元同时发射正交信号，而接收阵元同时接收回波信号时，利用相位中心近似原理可等效构建具有均匀间距的虚拟阵列；给定发射/接收阵元数目，按照本发明的方法可实现等效虚拟阵列的连续孔径最大化，从而显著提高MIMO雷达系统的空间分辨率；给定虚拟阵列连续孔径，按照本发明的方法可实现发射/接收阵元数目最小化，从而显著减小系统硬件成本。本发明的方法计算量小，且对MIMO雷达稀疏直线阵和平面阵的构建情形均适用。

主权项

一种MIMO雷达天线阵稀疏布阵方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：雷达天线阵列参数初始化；给定MIMO雷达稀疏发射阵阵元数目为M，接收阵阵元数为N；从几乎差集ADS库中选择参数为(V,M,Λ,t)的几乎差集为初始几乎差集从ADS库中选取几乎差集时，首先确定几乎差集中M的取值为发射阵元数目，在确定M后，优先选取Λ取值最小，V取值最大的几乎差集；从差基文献中选取区间[0,P]上N元差基步骤2：利用步骤1设置的初始化参数构造初始MR‑MIMO虚拟阵列；令初始发射阵阵元位置为：令接收阵阵元位置：{u_R,n}＝{b_n·V}，n＝1,2,…,N；根据MIMO雷达工作原理，合成的具有MN单元的初始MR‑MIMO虚拟阵列的阵元位置为：令初始循环移位σ＝0，获得MR‑MIMO虚拟阵列的连续孔径值L₀，令最大连续孔径值L_max＝L₀；令σ＝1；步骤3：更新虚拟阵列的阵元位置，获取最佳MR‑MIMO虚拟阵列；枚举初始几乎差集的第σ次移位版本，得到新的几乎差集：(·)|_mod V为取模操作；基于新的几乎差集，更新MR‑MIMO虚拟阵列，根据MIMO雷达工作原理，计算获得更新后的MR‑MIMO虚拟阵列的连续孔径L_σ，并将它与当前最大连续孔径值L_max进行比较：如果L_max<L_σ，则更新最佳循环移位σ^opt＝σ，最佳几乎差集D^opt＝D^(σ)，最大连续孔径L_max＝L_σ；如果L_max≥L_σ，则L_max保持不变；以最佳几乎差集和最大连续孔径更新虚拟阵列的阵元位置，获得当前最佳MR‑MIMO虚拟阵列；步骤4：判断是否到达更新终止条件；如σ＝V‑1，则返回最佳几乎差集D^opt和最大连续孔径值L_max，终止迭代；否则，进入步骤5；步骤5：更新循环移位σ：σ←(σ+1)|_mod V，转到步骤3。