一种用于天波MIMO-OTH雷达的发射信号频率的选择方法

摘要

本发明公开了一种用于天波MIMO-OTH雷达的发射信号频率的选择方法，属于天波MIMO-OTH雷达技术领域。本发明的方案包括：基于当前探测距离，从当前可用频段中选择初级备选发射信号频率，且所述初级备选发射信号频率所对应的发射信号存在多径传播；从所述初级备选发射信号频率中提取二级备选发射信号频率，所述二级备选发射信号频率对应的发射信号的各回波信号互不相关；计算对应于所述二级备选发射信号频率的各发射信号的分集增益，取M个最大分集增益所对应的发射频率为雷达的发射信号频率，所述M的取值对应于雷达发射天线的个数。本发明的应用，可以使得雷达获得最大的分集增益，有效提升天波MIMO-OTH雷达的检测性能。

主权项

一种用于天波MIMO‑OTH雷达的发射信号频率的选择方法，其特征在于，包括下列步骤：基于当前探测距离，从当前可用频段中选择初级备选发射信号频率，且所述初级备选发射信号频率所对应的发射信号存在多径传播；从所述初级备选发射信号频率中提取二级备选发射信号频率，所述二级备选发射信号频率对应的发射信号的各回波信号互不相关：确定所述发射信号的各回波信号互不相关的计算公式为：$\frac{(h_{k^{\prime }}^{m^{\prime }}+z_0)(x_{m^{\prime }}^t-x_0)}{{\lambda }_{m^{\prime }}{\rho }_{m^{\prime },k^{\prime }}}+\frac{(h_{l^{\prime }}^{m^{\prime }{n}^{\prime }}+z_0)(x_{n^{\prime }}^r-x_0)}{{\lambda }_{m^{\prime }}{o}_{m^{\prime }{n}^{\prime },l^{\prime }}}-\frac{(h_k^m+z_0)(x_m^t-x_0)}{{\lambda }_m{\rho }_{m,k}}-\frac{(h_l^{\mathrm{mn}}+z_0)(x_n^r-x_0)}{{\lambda }_m{o}_{\mathrm{mn},l}}>\frac{1}{\mathrm{\Delta x}},$其中，表示第m个发射天线的第k条前向传播路径的反射高度，表示第m个发射天线的第l条后向传播路径的反射高度，n表示接收天线，表示发射天线m的水平坐标，表示接收天线n的水平坐标，λ_m表示发射天线m所对应的发射信号的波长，z₀表示地球半径，x₀表示探测区域的中心位置的水平坐标；参数${\rho }_{m,k}=\left\{({4z}_0^2-A{C}_m^2)\right[{(h_m^k+z_0)}^2+z_0^2-(h_m^k+z_0)\sqrt{{4z}_0^2-{\mathrm{AC}}_m^2}]{\}}^{0.5},$参数$o_{\mathrm{mn},l}={\left\{({4z}_0^2-{\mathrm{BC}}_n^2)\right[{(h_l^{\mathrm{mn}}+z_0)}^2+z_0^2-(h_l^{\mathrm{mn}}+z_0)\sqrt{{4z}_0^2-{\mathrm{BC}}_n^2}\left]\right\}}^{0.5},$其中AC_m表示第m个发射天线与探测区域的中心位置(x₀,y₀)的直线距离，BC_n表示接收天线n与探测区域的中心位置(x₀,y₀)的直线距离；Δx表示探测区域在水平方向的长度；确定所述发射信号的各回波信号互不相关的计算公式或者为：$\frac{(h_{k^{\prime }}^{m^{\prime }}+z_0)(y_{m^{\prime }}^t-y_0)}{{\lambda }_{m^{\prime }}{\rho }_{m^{\prime },k^{\prime }}}+\frac{(h_{l^{\prime }}^{m^{\prime }{n}^{\prime }}+z_0)(y_{n^{\prime }}^r-y_0)}{{\lambda }_{m^{\prime }}{o}_{m^{\prime }{n}^{\prime },l^{\prime }}}-\frac{(h_k^m+z_0)(y_m^t-y_0)}{{\lambda }_m{\rho }_{m,k}}-\frac{(h_l^{\mathrm{mn}}+z_0)(y_n^r-y_0)}{{\lambda }_m{o}_{\mathrm{mn},l}}>\frac{1}{\mathrm{\Delta y}},$其中，表示第m个发射天线的第k条前向传播路径的反射高度，表示第m个发射天线的第l条后向传播路径的反射高度，n表示接收天线，表示发射天线m的垂直坐标，表示接收天线n的垂直坐标，λ_m表示发射天线m所对应的发射信号的波长，z₀表示地球半径，y₀表示探测区域的中心位置的垂直坐标；参数${\rho }_{m,k}=\left\{({4z}_0^2-A{C}_m^2)\right[{(h_m^k+z_0)}^2+z_0^2-(h_m^k+z_0)\sqrt{{4z}_0^2-{\mathrm{AC}}_m^2}]{\}}^{0.5},$参数$o_{\mathrm{mn},l}={\left\{({4z}_0^2-{\mathrm{BC}}_n^2)\right[{(h_l^{\mathrm{mn}}+z_0)}^2+z_0^2-(h_l^{\mathrm{mn}}+z_0)\sqrt{{4z}_0^2-{\mathrm{BC}}_n^2}\left]\right\}}^{0.5},$其中AC_m表示第m个发射天线与探测区域的中心位置(x₀,y₀)的直线距离，BC_n表示接收天线n与探测区域的中心位置(x₀,y₀)的直线距离；Δy表示探测区域在垂直方向的长度；计算对应于所述二级备选发射信号频率的各发射信号的分集增益，取M个最大分集增益所对应的发射频率为雷达的发射信号频率，所述M的取值对应于雷达发射天线的个数。