自相关离散旁瓣抑制的MIMO雷达OFD-LFM波形设计

发布时间：2021-07-14 02:39

　　为了解决正交频分线性调频信号（OFD-LFM）空域合成信号的自相关函数存在较高离散旁瓣的问题,文中提出一种新的自相关离散旁瓣抑制的多输入多输出雷达OFD-LFM波形设计方法。首先,确定满足发射信号正交性的最小频率间隔,以该最小间隔对频率范围进行离散分割,构建出发射信号频率编码空间;然后,采用遗传算法和二次规划算法对发射信号频率编码和初相进行同步优化,最终获得使空域合成输出信号自相关旁瓣最小化的各通道信号频率和初相的取值。仿真验证了设计的波形具有较低的自相关旁瓣且满足全向发射的要求。 

【文章来源】：现代雷达. 2020,42(11)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

本文算法流程图

图 2和图 3分别为Bs=2.16 MHz和Bs=2.79 MHz时,不同波形设计方法所得到的波形在各兴趣方向上的平均自相关函数曲线。自相关函数旁瓣峰值决定了脉压性能,可以看出传统正交LFM波形设计方法所得到的波形自相关函数具有较高旁瓣,这些高的离散旁瓣可能造成虚警。本文方法、文献[9]方法以及文献[10]方法都能够对各方向空域合成信号的自相关函数的离散旁瓣进行抑制,提高了脉冲压缩性能,避免虚警问题。图3 Bs=2.79 MHz时不同方法优化后的自相关函数

图2 Bs=2.16 MHz时不同方法优化后的自相关函数为了进一步对比不同算法所设计波形的性能表现,表 1统计了Bs在不同取值条件下,本文方法、传统正交LFM波形设计方法、文献[9]频率编码和初相联合优化方法和文献[10]非均匀频率间隔方法进行波形设计所得到的所有方向的最大自相关旁瓣(ASP)的峰值与均值。从表中可以看出,相比文献[9]方法,本文方法具有更好的旁瓣压制效果,这主要是因为文献[9]方法仅改变频率编码顺序,使得近似sinc函数属于集合{χ-12(M-1)Δfmin(τ),…,χ-12Δfmin(τ),…,χ12Δfmin(τ),…,χ12(M-1)Δfmin(τ)},而本文方法增加了各信道频率选择范围,使得优化后近似sinc函数属于集合{χ-(C-1)Δfmin(τ),…,χ-Δfmin(τ),…,χ(C-1)Δfmin(τ)},因此旁瓣位置更加自由,从而能够更好地抑制旁瓣。

【参考文献】：
期刊论文
[1]非均匀间隔OFD-LFM的MIMO雷达波形设计[J]. 李慧,赵永波,冯大政,程增飞.  电子与信息学报. 2016(04)
[2]基于GASA算法的DFCW-LFM波形设计[J]. 赵永波,李慧,覃春淼.  系统工程与电子技术. 2014(11)
[3]基于线性调频信号的综合脉冲与孔径雷达波形设计方法[J]. 赵永波,水鹏朗,刘宏伟,董玫.  电子学报. 2010(09)



本文编号：3283240