[发明专利]基于交替方向乘子法的频率-码型联合捷变波形设计方法

说明书

本发明公开了基于交替方向乘子法的频率‑码型联合捷变波形设计方法。所述方法包括：建立频率‑码型联合捷变的发射信号模型，其后建立该模型的模糊函数模型，并以最小化积分旁瓣为目标建立其优化模型，最后通过交替方向乘子法对优化模型求解，获得优化后的信号波形。本发明可有效解决频率‑码型联合捷变雷达脉冲压缩后距离维旁瓣过高的问题，得到对弱小目标具有高检测能力的雷达信号波形。

技术领域

本发明涉及频率-码型联合捷变的技术领域。

背景技术

随着电子对抗的日益加剧，频率捷变雷达(Frequency AgilityRadar,FAR)和相位编码雷达(Phase-Code Radar，PCR)仅仅通过一维调制方式已无法在电子战中获 得更好的生存，为了充分发挥雷达系统发射端的自由度，进一步提高雷达在电子 对抗中的生存能力，频率-码型联合捷变雷达作为一种新雷达信号形式被提出来， 因其采用二维调制方式，故在抗干扰和低截获概率方面具有更加明显的优势。然 而该雷达信号脉冲压缩处理后，不可避免地会出现过高的脉压旁瓣，降低了对弱 小目标的检测能力，如何设计具有低旁瓣的的频率-码型联合捷变波形成为研究问 题的关键。

目前针对多相码信号波形设计及旁瓣抑制问题已存在较多研究成果，如现有 技术中通过结合模拟退火算法的概率接收准则和蚁群算法的并行搜索，提出一种 有效的混合优化算法，弥补模拟退火算法搜索效率低和蚁群算法容易陷入局部最 小值的缺点，设计出具有良好自相关和互相关性能的正交多相码信号。

模糊函数(AmbiguityFunction,AF)作为雷达波形优化设计的有效工具,近年来也引起了广泛研究。现有技术中使用模糊函数来分析波形的多普勒灵敏度，提出 一种使用多频率的波形集设计方法,以降低旁瓣，减少多普勒灵敏度。通过对信 号模糊函数的推导分析，建立相应的优化目标函数，采用遗传算法进行波形设计， 所不同的是分别采用了线性调频-相位编码信号，跳频相位编码信号形式进行研 究，优点在于搜索过程不依赖于梯度信息，适用于解决复杂和非线性问题，缺点 在于搜索所得解可能是局部最优解且优化效率低。

目前借助模糊函数理论来进行频率-码型联合捷变波形优化设计的研究成果 还很少，频率-码型联合捷变雷达脉冲压缩后距离维旁瓣过高的问题仍然存在。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于交替方向乘子法的频率-码型联合捷变波形 设计方法，其可有效解决频率-码型联合捷变雷达脉冲压缩后距离维旁瓣过高的 问题，得到对弱小目标具有高检测能力的雷达信号波形。

本发明首先提供了如下的技术方案：

基于交替方向乘子法的频率-码型联合捷变波形设计方法，其包括：

S1：建立频率-码型联合捷变的发射信号模型；

S2：建立所述发射信号模型的模糊函数中心条带模型；

S3：建立所述模糊函数中心条带模型的、以最小化积分旁瓣(ISL)为目标 的优化模型；

S4：通过交替方向乘子法(ADMM法)对所述优化模型进行求解，得到参 数优化后的信号模型，获得信号波形；

其中，所述模糊函数中心条带模型通过所有发射信号的自模糊函数的叠加得 到。

根据本发明的一些具体实施方式，所述频率-码型联合捷变的发射信号通过 脉间频率捷变及脉内相位编码调制形成。

根据本发明的一些具体实施方式，所述ISL通过将所述中心条带分别在速度 约束范围及距离约束范围上的各自等间隔离散性划分得到。

根据本发明的一些具体实施方式，所述速度约束范围选自一个速度模糊间 隔。

其中，所述速度模糊间隔是指多普勒维栅瓣周期性出现的间隔。