一种MIMO-OTH雷达波形的生成方法

摘要

本发明公开了一种MIMO-OTH雷达波形的生成方法，属于雷达通信技术领域，特别涉及一种基于最优发射信号的能量谱（ESD）来生成MIMO-OTH雷达系统的发射波形的方法。本发明针对MIMO-OTH雷达在噪声以及信号依赖的杂波背景下，在电离层对MIMO-OTH雷达工作频带约束以及总发射能量受限的约束情况下，给出了以最大化J分离度为准则来生成优化波形，采用最大边际收益分配（MMA）算法可以快速有效地得到正交发射波形的能量谱密度，进而获得MIMO-OTH雷达系统发射信号的波形序列，本发明的波形生成的运算复杂度低，发射信号对目标的检测性能高。

主权项

1.一种MIMO-OTH雷达波形的生成方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤S1：确定雷达工作的可用频带范围集合用Fⁱ表示第i根发射天线的频率范围，Fⁱ∈S_m{F}，其中m=1，…，M，所述F表示可用频带范围，且所述i＝1，…，T；对于T根发射天线均有：其中ΔF=W/N，所述N为大于等于WT_t的整数，其中W表示基带频谱宽度，T_t表示观测时间长度；用表示第i根发射天线的第k个发射频率点，其中k＝0，1，…，N；测定从第i根发射天线到第j根接收天线路径上的噪声功率谱密度杂波功率谱密度目标反射方差目标响应确定部分G_ij(F_k)，所述j＝1，…，R；步骤S2：将的能量均分为P份，每份能量用Δ表示，其中E表示总能量；每次对Δ单位能量进行分配，直到第P份Δ单位能量被分配完成，得到最优波形的能量谱密度；第p次分配Δ单位能量的方式为：在T根发射天线，每根发射天线对应M个可用频带范围F中，比较出最大边际收益所对应的则对于第α根发射天线，在频率范围[F_k，F_k+ΔF]上均被分配Δ单位能量；所述边际收益为分配判断函数L(ε_i(F_k)＝(n+1)Δ,F_k)和L(ε_i(F_k)＝nΔ,F_k)的差，其中，所述nΔ表示u_i(k)在第p-1次分配后，累计分配的能量，所述p=1，…，P；所述分配判断函数$L({ϵ}_i\left(F_k\right),F_k)=\underset{j=1}{\overset{R}{\Sigma }}\frac{\left(\underset{i=1}{\overset{T}{\Sigma }}{\sigma }_{A_{\mathrm{ij}}}^2{\left|G_{\mathrm{ij}}\left(F_k\right)\right|}^2{ϵ}_i\left(F_k\right)\right)}{P_{h_{\mathrm{ij}}}\left(F_k\right){ϵ}_i\left(F_k\right)+\left(\underset{i=1}{\overset{T}{\Sigma }}{P}_{n_{\mathrm{ij}}}\left(F_k\right)\right)},$其中，ε_i(F_k)表示第i根发射天线在第k个发射频率点F_k上分配到的能量；第p次分配完成后，ε_i(F_k)分配到的能量为p次分配结果的累加之和；步骤S3：根据步骤S2得到的最优波形的能量谱密度生成发射信号的时域波形。