[发明专利]频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配方法

权利要求书

1.频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定双基地雷达系统模型及环境先验知识；

(2)分别推导表征雷达目标时延估计精度的克拉美-罗下界表达式和表征通信基站服务质量的信道容量表达式；

采用克拉美-罗下界表征双基地雷达系统的目标时延估计精度，其表达式为：

CRLB_JS(τ)＝FI_JS(τ)^-1 (1)；

式中，τ为目标时延，由于费舍尔信息是克拉美-罗下界的逆，则双基地雷达系统的目标时延估计精度克拉美-罗下界的表达式为：

式中，n为正交频分复用雷达发射波形子载波索引；N为正交频分复用雷达发射信号子载波数目；为背景噪声功率；△f为子载波频率间隔；|α_r,n|²表示第n个子载波上的雷达发射功率；|α_c,n|²表示第n个子载波上的通信基站发射功率；μ_A,n表示路径A第n个子载波上的高斯均值；μ_B,n表示路径B第n个子载波上的高斯均值；表示取实部运算；(·)^*表示共轭运算；h_A,n表示第n个子载波上雷达-目标-雷达路径A的响应，h_B,n表示通信基站-目标-雷达路径B的响应；

采用通信基站的信道容量表征双基地雷达系统中通信基站的服务质量，其表达式为：

式中，P_r,n＝|α_r,n|²表示第n个子载波上的雷达发射功率；P_c,n＝|α_c,n|²表示第n个子载波上的通信基站发射功率；h_C,n表示雷达-目标-通信基站路径C的响应；

(3)根据预先设定的雷达目标时延估计精度阈值δ_CRLB和信道容量阈值C_set，建立频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配模型；

频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配模型，如下所示：

其中，P_r,n＝|α_r,n|²表示第n个子载波上的雷达发射功率；N为正交频分复用雷达发射信号子载波数目；δ_CRLB表示雷达目标时延估计精度阈值；C_set表示信道容量阈值；CRLB_JS(τ)表示双基地雷达系统的目标时延估计精度克拉美-罗下界；C_n表示通信基站的信道容量；P_max表示雷达子载波发射功率的上限；

(4)采用线性规划方法对步骤(3)中的频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配模型进行求解。

2.根据权利要求1所述的频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配方法，其特征在于，步骤(1)中考虑由一部单基地雷达和一部通信基站构成的双基地雷达系统，通信基站发射通信信号通过目标散射被雷达接收机接收，即当雷达接收机工作时，接收机同时收到雷达探测目标的散射回波以及通信基站全向辐射的目标回波；在双基地雷达系统中，通信基站看作一台雷达发射机；根据环境先验知识，获取第n个子载波上雷达-目标-雷达路径A的响应h_A,n，通信基站-目标-雷达路径B的响应h_B,n和雷达-目标-通信基站路径C的响应h_C,n。

3.根据权利要求1所述的频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配方法，其特征在于，步骤(4)中对步骤(3)中建立的频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配模型进行化简，即令：

其中，h_C,n表示雷达-目标-通信基站路径C的响应，P_c,n＝|α_c,n|²表示第n个子载波上的通信基站发射功率，为背景噪声功率，C_set表示信道容量阈值；

同时，用克拉美-罗下界的逆，即费舍尔信息表示目标时延估计精度，则频谱共存环境下双基地雷达最优射频隐身功率分配模型等价转化为：

其中，P_r,n＝|α_r,n|²表示第n个子载波上的雷达发射功率；N为正交频分复用雷达发射信号子载波数目；△f为子载波频率间隔；n为正交频分复用雷达发射波形子载波索引；h_A,n表示第n个子载波上雷达-目标-雷达路径A的响应，h_B,n表示通信基站-目标-雷达路径B的响应；δ_CRLB表示雷达目标时延估计精度阈值；P_max表示雷达子载波发射功率的上限；

由于公式(6)是一个非凸问题，则采用标准线性规划方法进行求解，得到的解即为每个子载波上的雷达发射功率。