| 主权项 |
1.基于DPS序列的MIMO-OTH雷达波形生成方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤S1、根据频带宽度B、脉冲宽度T、采样频率f<sub>s</sub>，确定雷达工作的相对频带宽度W和脉冲内采样点数N，根据所述相对频带宽度W和脉冲内采样点数N产生对应的DPS序列；步骤S2、根据步骤S1产生的一组DPS序列，以加权求和的方式，构造第m个发射天线的雷达波形s<sub>m</sub>(n;d<sub>m</sub>)：<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>s</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>;</mo><msub><mi>d</mi><mi>m</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>2</mn><mi>NW</mi></mrow></munderover><msubsup><mi>d</mi><mi>k</mi><mi>m</mi></msubsup><msub><mi>v</mi><mi>k</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>;</mo><mi>N</mi><mo>,</mo><mi>W</mi><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>N</mi></mrow></math>]]></maths>其中，所述v<sub>k</sub>(n;N,W)表示第k个归一化的DPS序列，波形权值系数<img file="FDA0000477298270000012.GIF" wi="437" he="78" />且<img file="FDA0000477298270000013.GIF" wi="60" he="72" />表示第m个发射信号的第k个DPS序列权值系数；所述波形权值系数d<sub>m</sub>的波形权值参数约束条件为：d<sub>m</sub>的范数不大于雷达发射总能量；步骤S3、基于任意一组满足所述波形权值参数约束条件的波形权值系数，发射波形s<sub>m</sub>(n;d<sub>m</sub>)；步骤S4、接收所述发射波形s<sub>m</sub>(n;d<sub>m</sub>)经电离层及目标反射后包含海杂波x<sub>c</sub>和噪声z的回波信号r<sub>0</sub>，得到所述回波信号r<sub>0</sub>的统计特性<img file="FDA0000477298270000014.GIF" wi="107" he="79" />步骤S5、根据雷达工作参数、回波信号r<sub>0</sub>的统计特性<img file="FDA0000477298270000015.GIF" wi="104" he="79" />对波形权值系数d<sub>m</sub>进行优化：步骤S501，构造用于优化波形权值系数d<sub>m</sub>的矩阵<img file="FDA0000477298270000016.GIF" wi="663" he="81" />其中，矩阵<img file="FDA0000477298270000017.GIF" wi="72" he="69" />是矩阵<img file="FDA0000477298270000018.GIF" wi="54" he="69" />的共轭转置矩阵，所述<img file="FDA0000477298270000019.GIF" wi="555" he="101" />根据相对频带宽度W、脉冲内采样点数N和DPS序列得到，其中Ψ(n)为关于M个v<sup>H</sup>(n)的块对角矩阵，v(n)＝[v<sub>1</sub>(n;N,W),…,v<sub>2NW</sub>(n;N,W)]<sup>T</sup>，所述M表示发射天线的个数；矩阵<img file="FDA00004772982700000110.GIF" wi="70" he="78" />是矩阵A<sub>T</sub>的共轭转置矩阵，所述矩阵A<sub>T</sub>为关于N个diag{a<sub>t</sub>(θ<sub>t</sub>)}的块对角矩阵，diag{a<sub>t</sub>(θ<sub>t</sub>)}表示关于a<sub>t</sub>(θ<sub>t</sub>)的对角矩阵，所述a<sub>t</sub>(θ<sub>t</sub>)表示发射导向矢量，θ<sub>t</sub>表示目标相对于发射阵列的角度；矩阵<img file="FDA00004772982700000111.GIF" wi="74" he="78" />是矩阵A<sub>R</sub>的共轭转置矩阵，所述矩阵A<sub>R</sub>为关于N个a<sub>r</sub>(θ<sub>r</sub>)的块对角矩阵，所述a<sub>r</sub>(θ<sub>r</sub>)表示接收导向矢量，θ<sub>r</sub>表示目标相对于接收阵列的角度；矩阵<img file="FDA0000477298270000021.GIF" wi="72" he="78" />是矩阵Q<sub>1</sub>的共轭转置矩阵，所述矩阵Q<sub>1</sub>为关于N个<img file="FDA0000477298270000022.GIF" wi="72" he="81" />的块对角矩阵，所述<img file="FDA0000477298270000023.GIF" wi="70" he="81" />为向量q<sub>1</sub>的转置，向量q<sub>1</sub>表示目标反射系数向量的协方差R<sub>α</sub>的特征值λ<sub>1</sub>对应的正交归一化的特征向量，其中R<sub>α</sub>＝λ<sub>1</sub>q<sub>1</sub>q<sub>1</sub><sup>H</sup>，所述向量q<sub>1</sub><sup>H</sup>为向量q<sub>1</sub>的共轭转置矩阵；步骤S502，基于矩阵Φ和雷达发射总能量E<sub>0</sub>，对波形权值系数d<sub>m</sub>进行优化：步骤S502-1，初始化波形权值系数d<sub>m</sub>；步骤S502-2，取<img file="FDA0000477298270000026.GIF" wi="54" he="52" />为令矩阵Φ取得最大特征值对应的特征向量；步骤S502-3，计算误差值<img file="FDA0000477298270000024.GIF" wi="378" he="108" />步骤S502-4，取临时最优波形权值系数d′<sub>m</sub>为：<img file="FDA0000477298270000025.GIF" wi="608" he="194" />步骤S502-5，判断误差值ε是否不大于1e－10dB，若是，则令d<sub>m</sub>=d′<sub>m</sub>，进入步骤S6；若否，则令d<sub>m</sub>=d′<sub>m</sub>，返回步骤S502-2；S6、基于步骤S5优化后的波形权值系数d<sub>m</sub>和基于DPS序列的波形s<sub>m</sub>(n;d<sub>m</sub>)，生成各发射天线的雷达波形。 |
