[发明专利]一种雷达发射波形和接收滤波器权向量的联合生成方法

权利要求书

1.一种雷达发射波形和接收滤波器权向量的联合生成方法，其特征在于，将MIMO雷达的发射能量被集中在目标方向，同时在干扰方向上形成凹口，将带权重因子的关于SINR值的非凸优化问题，转换为黎曼流形上的一个无约束优化问题，并采用RCG算法在黎曼共轭梯度下降方法中，需要通过迭代方式不断逼近最优解，其中，SINR的值被变量接收滤波器的权向量和波形协方差矩阵共同影响；

最优解为最优波形，再求解得到接收滤波器的权向量；

包括如下详细步骤：

步骤1：生成MIMO雷达的随机发射波形初值x₀∈V，V为流形，输入权重因子ρ、最大迭代次数k_max＝1500、收敛参数ε；

步骤2:设置d₀＝-grad f(x₀)，令k＝1；

步骤3：如果k≤k_max且||grad f(x_k)||≥ε，进入步骤4；否则，进入步骤8；

步骤4：根据

计算λ_k；其中λ_k是Polak-Ribiere系数，运算符号·,·表示矩阵内积，其中表示从到T_xV的正交投影，V为流形，为切空间，

共置MIMO雷达系统拥有M_t根发射天线和M_r根接收天线；

x_m(n),m＝1,…,M,n＝1,…,N；x_m(n)代表第m根天线在第n个快拍点的发射波形，其中，黎曼复圆流形中维度为MN维；

步骤5：计算最陡下降方向

其中，根据欧式空间中的共轭梯度下降方法，第k次迭代的搜索方向为第k-1次迭代的搜索方向和第k次迭代的黎曼梯度的线性组合，将投影至切空间上，再进行组合；

步骤6：通过Armijo线性搜索方法计算步长μ_k；

步骤7：计算并令k＝k+1，返回步骤2；

步骤8：输出MIMO雷达最优发射波形x^*＝x_k；

还包括步骤9：根据公式(3)得到MIMO雷达最优接收滤波器权向量w；

δ＝E{|β_t|²}/σ²是SNR，η_i＝E{|β_i|²}/σ²是第i个干扰的INR；

其中，

是波形协方差矩阵，发射端的转向矢量为：接收端的转向矢量为发射和接收阵列都是半波长的均匀线阵，代表波形矩阵，发射方向图为：

接收阵列接受到的波形为：

β_t表示目标的散射系数，β_i表示第i个干扰的散射系数，θ₀是目标的方向角，θ_i是第i个干扰的方向角，Q是干扰的数量，i＝1,...,Q，是一个零均值，方差为的高斯白噪声。

2.根据权利要求1所述的一种雷达发射波形和接收滤波器权向量的联合生成方法，其特征在于，其中，接收端的SINR建模如下为：

且SINR的值被变量w和R共同影响，而w通过MVDR算法计算得到。