基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103401651A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103401651103401651A(43)申请公布日2013.11.20(21)申请号201310344099.2(22)申请日2013.08.08(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人刘红明张玮严茁李军何子述(74)专利代理机构电子科技大学专利中心51203代理人邹裕蓉(51)Int.Cl.H04L1/00(2006.01)H04L1/06(2006.01)G01S7/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图1页附图1页(54)发明名称基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法(57)摘要本发明提供一种基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法。通过Walsh函数的使用，来保证正交二相码信号间的严格正交性；同时，基于对正交二相码矩阵行向量做异或或同或处理后，各行向量间依然满足严格正交性以及在Kronecker积形式下，抽取的信号组间依然满足严格正交性的发现，对抽取的超长二相码信号组做异或或同或处理来构建范围较广的正交性空间域，使得遗传算法优化出比较低的相关旁瓣量。另外，先抽取所需信号组再对信号组做异或或同或处理的方式，使得本发明能够在较短的时间内设计出具有严格正交性和低相关旁瓣量的超长正交二相码信号组。CN103401651ACN103465ACN103401651A权利要求书1/1页1.基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法，其特征在于，包含以下步骤：1）、构建Walsh矩阵，该矩阵具有N行N列；Walsh矩阵保证编码结果严格正交；2）、随机产生g条编码长度为L+N的遗传算法染色体，其中g≥100；每个染色体编码方式为：前L个基因编码是从2,3,...,N中随机选择L个整数构成的序列，后N个基因编码是随机产生只含有+1和-1的二相码序列；3）、将产生的g条染色体作为初始种群G0，对初始种群中每个染色体进行译码：每个染色体编码长度为L+N，其中前L个编码用于随机从Walsh矩阵中抽取L个行向量，后N个编码用于对抽取的L个行向量做异或或同或处理，形成重新编码的L个相互正交的二相码序列；4）、计算初始种群G0中每个染色体译码后得到的L个正交二相码序列的自相关能量、互相关能量和综合脉压输出能量，根据自相关能量、互相关能量和综合脉压输出能量计算适应度值；5）、从初始种群G0中选择适应度值较小的设定数量的染色体；6）、对选择的染色体进行遗传算法交叉操作；7）、对交叉后的新染色体进行遗传算法变异操作；8）、将变异后的新染色体重新插入初始种群中，并更新当前种群为初始种群；判断遗传算法是否满足结束条件，如是，将当前初始种群中适应度值最小的染色体作为信号个数L，编码长度N的超长二相码，如否，则返回步骤4）。2.如权利要求1所述基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法，其特征在于，遗传算法满足结束条件为：达到预设的最大遗传代数；或者，初始种群存在一条染色体译码后生成序列的适应度值低于设定理想值时，在遗传算法设定的最大遗传代数未结束时强制结束遗传过程。3.如权利要求1所述基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法，其特征在于，步骤1）中Walsh矩阵的构建具体为虚拟构建Walsh矩阵：将N1个Walsh函数等间隔采样得到N1×N1正交二相码Walsh矩阵B1，将N2个Walsh函数等间隔采样得到N2×N2正交二相码Walsh矩阵B2；存储Walsh矩阵B1以及Walsh矩阵B2；将Walsh矩阵B1与B2用克罗内克Kronecker积形式构建出N×N虚拟超长编码Walsh矩阵B，其中N=N1·N2。步骤3）中从Walsh矩阵中抽取L个行向量的具体方法是，按照Kronecker积对应关系，从Walsh矩阵B1与B2中抽取对应行向量组合构建出虚拟超长编码Walsh矩阵的L个行向量。4.如权利要求1所述基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法，其特征在于，步骤5）中从初始种群G0中按照选择概率P选择适应度值较小的染色体，选择出的设定数量的染色体数目为P·g，选择概率P取值在0.8到0.9之间。2CN103401651A说明书1/7页基于Walsh矩阵的超长正交二相码编码方法技术领域[0001]本发明涉及MIMO雷达系统中的相位编码信号设计，属于雷达通信技术领域。背景技术[0002]多输入多输出（MIMO）雷达拥有能够在强杂波背景下检测出低、小、慢目标的能力，其良好的动态检测范围、动目标显示（MTI）、动目标检测（MTD）以及优良的抗截获性能必将使得MIMO雷达成为未来发展的主要趋势之一。[0003]MIMO各通道发射的正