基于交替投影的MIMO雷达波形设计

发布时间：2019-08-19 09:33

【摘要】：针对基于最大化互信息(或最小均方误差)准则所提方法只得到理论上最优多输入多输出雷达波形,而无法产生可发射波形的问题,基于交替投影方法,提出一种新的可发射波形设计算法。该算法得到的可发射波形渐进逼近基于最大化互信息(或最小均方误差)准则得到的理论最优波形,且迭代的每一步都具有闭式解,因而可获得高效求解。仿真结果表明,相比较已提出的可发射波形设计方法,所提算法具有较好的最优波形逼近性能。
【图文】：

最大互信息,ML方法,最优值,文献

现代电子技术2017年第40卷RMSE=1n∑n=1N|e(n)|2（23）基于最大互信息准则，e(n)=Imax-Imax，其中Imax为文献[10]得到的最大互信息，而Imax则为文献[11]及本文所提方法得到的最大互信息。不同方法得到的Imax以及RMSE与P0以及L的关系如图1所示。从图1可知：首先，，四种方法得到的Imax随着P0或者L的增大而增加，这是由于SNR会随着P0的增大而增大，由此系统就会获知更多目标信息，因而，Imax也随之增大；同理，随着L增大，系统目标驻留时间就越长，由此得到目标能量就越大，从而Imax也随之增大。相同条件下，文献[10]中的方法得到的Imax最大，然而由于这种方法得不到具有kronecker积结构的结果，因而得不到实际发射波形，只能是理论上最优。再者，文献[11]的ML方法得到的Imax略小于最优值，然而由于ML方法只能得到Xˉ的协方差矩阵，而不是具体波形Xˉ。而文献[11]的SLS方法，可得可发射波形Xˉ。然而可知，相同条件下此方法的Imax最校而本文提出的基于交替投影的方法，通过交替迭代，以较小计算量代价就可以较好地逼近最优值，且随着P0或L增大，相对于文献[11]的两种方法，本文方法可较快逼近文献[10]的最优值。3.2.2MMSE准则下性能比较与最大互信息准则下类似，首先可得到不同方法所获得的MMSE与P0以及L之间的关系，如图2（a），图2（b）所示。其次，基于MMSE准则，可设式（23）中e(n)=ξ-ξ，其中ξ为文献[10]得到的MMSE，而ξ为其他方法得到的MMSE，则不同方法得到的RMSE与P0以及L之间的关系，?

波形,最优值,ML方法,准则

椒ǖ玫降丯max略小于最优值，然而由于ML方法只能得到Xˉ的协方差矩阵，而不是具体波形Xˉ。而文献[11]的SLS方法，可得可发射波形Xˉ。然而可知，相同条件下此方法的Imax最校而本文提出的基于交替投影的方法，通过交替迭代，以较小计算量代价就可以较好地逼近最优值，且随着P0或L增大，相对于文献[11]的两种方法，本文方法可较快逼近文献[10]的最优值。3.2.2MMSE准则下性能比较与最大互信息准则下类似，首先可得到不同方法所获得的MMSE与P0以及L之间的关系，如图2（a），图2（b）所示。其次，基于MMSE准则，可设式（23）中e(n)=ξ-ξ，其中ξ为文献[10]得到的MMSE，而ξ为其他方法得到的MMSE，则不同方法得到的RMSE与P0以及L之间的关系，如图2（c），图2（d）所示。图1不同方法得到的Imax以及RMSE与L和P0的关系图2不同方法得到的MMSE以及RMSE与L和P0的关系4
【作者单位】：周口师范学院机械与电气工程学院;大连大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61401526,61301258)
【分类号】：TN958

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