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基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)資源聯(lián)合優(yōu)化方法與流程

文檔序號(hào):12359614閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)資源聯(lián)合優(yōu)化方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟1,確定分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)總的發(fā)射功率和駐留時(shí)間資源,根據(jù)系統(tǒng)的總資源,確定每部雷達(dá)發(fā)射功率和駐留時(shí)間資源的上、下界作為優(yōu)化模型的資源優(yōu)化區(qū)間;

步驟2,根據(jù)分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)跟蹤過程中檢測性能的要求,確定衡量指標(biāo)Bhattacharyya距離的門限Bth

步驟3,根據(jù)給定的目標(biāo)反射系數(shù)的方差Rg、傳播損耗因子pij、雷達(dá)接收機(jī)的噪聲方差Rθ以及發(fā)射信號(hào)脈沖重復(fù)頻率fr參量,計(jì)算每一時(shí)刻分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)跟蹤過程中檢測性能的衡量指標(biāo)B距離Bnet,并將Bnet≥Bth作為優(yōu)化模型的非線性約束條件;

步驟4,根據(jù)給定的虛警概率Pfa、截獲接收機(jī)總搜索時(shí)間TI以及雷達(dá)和截獲接收機(jī)的性能參量,計(jì)算分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)截獲概率pnet,并將pnet作為優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù);

步驟5,根據(jù)步驟1確定的第i部雷達(dá)的發(fā)射功率和駐留時(shí)間區(qū)間、步驟3確定的非線性約束條件以及步驟4確定的目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)駐留時(shí)間與功率資源聯(lián)合優(yōu)化模型;

步驟6,對(duì)步驟5建立的優(yōu)化模型采用非線性規(guī)劃的遺傳算法進(jìn)行求解,得到當(dāng)前時(shí)刻使得分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)截獲概率pnet最小的最優(yōu)發(fā)射功率Pti*和駐留時(shí)間TOTi*解,并循環(huán)求解出目標(biāo)跟蹤過程中滿足檢測性能要求的所有時(shí)刻的發(fā)射功率和駐留時(shí)間的解集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)資源聯(lián)合優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟3中分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)跟蹤過程中檢測性能的衡量指標(biāo)B距離的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

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其中,Rg為目標(biāo)反射系數(shù)的方差,pij為傳播損耗因子,Rθ為雷達(dá)接收機(jī)的噪聲方差,fr為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率,Nt和Nt分別為雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)個(gè)數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)資源聯(lián)合優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟4中分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)截獲概率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

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其中,Pfa是虛警概率、TI是截獲接收機(jī)總搜索時(shí)間,Ri是雷達(dá)發(fā)射機(jī)到截獲接收機(jī)的距離,是跟蹤狀態(tài)下第i部雷達(dá)信號(hào)被截獲的概率,erfc為互補(bǔ)誤差函數(shù),其數(shù)學(xué)表達(dá)式為主要由雷達(dá)和截獲接收機(jī)的性能決定,為自定義參數(shù);其中Gt是雷達(dá)發(fā)射天線在截獲接收機(jī)方向上的增益,考慮截獲接收機(jī)由目標(biāo)搭載,所以雷達(dá)在進(jìn)行目標(biāo)跟蹤時(shí),截獲接收機(jī)檢測到的是雷達(dá)主瓣;Gr是截獲接收機(jī)天線的增益;BI是截獲接收機(jī)的帶寬;FI是截獲接收機(jī)的噪聲系數(shù);LI是雷達(dá)發(fā)射天線到截獲接收機(jī)的系統(tǒng)損耗系數(shù);GIP為截獲接收機(jī)處理器凈增益,k是玻爾茲曼常數(shù),值為1.38×10-23J/K。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)資源聯(lián)合優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟5中構(gòu)建的基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)駐留時(shí)間與功率資源聯(lián)合優(yōu)化模型為:

其中:為分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的最低發(fā)射功率;為分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的最高發(fā)射功率;為分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的最小駐留時(shí)間;為分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的最大駐留時(shí)間,為第i部雷達(dá)的最低發(fā)射功率;為第i部雷達(dá)的最高發(fā)射功率;為第i部雷達(dá)的最小駐留時(shí)間;為第i部雷達(dá)的最大駐留時(shí)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻隱身的分布式MIMO雷達(dá)資源聯(lián)合優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟6中當(dāng)前時(shí)刻使得分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng)截獲概率pnet最小的最優(yōu)發(fā)射功率Pti*和駐留時(shí)間TOTi*解,是以pnet為優(yōu)化目標(biāo),Bnet≥Bth為非線性約束條件,采用非線性規(guī)劃的遺傳算法進(jìn)行計(jì)算,求得使目標(biāo)函數(shù)pnet最小的一組解Pti*、TOTi*,即為當(dāng)前時(shí)刻發(fā)射功率Pti和駐留時(shí)間TOTi的一組最優(yōu)解。

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