基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113238191A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110503892.7(22)申请日2021.05.10(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)发明人李小龙王辰宇望明星陈海旭孙智崔国龙孔令讲(74)专利代理机构成都虹盛汇泉专利代理有限公司51268代理人王伟(51)Int.Cl.G01S7/35(2006.01)G01S7/41(2006.01)G01S13/00(2006.01)G06F30/20(2020.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法(57)摘要本发明公开一种基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法，应用于雷达信号技术领域，针对现有的非相参积累方法计算量过大的问题，本发明采用正交频分复用线性调频信号作为发射信号，接收节点首先通过匹配滤波分离耦合回波，并通过动目标检测实现各回波在慢时间维度的多脉冲相参积累，随后利用布谷鸟搜索算法估计各节点回波间的时延差异和多普勒差异，并构造相应的时延和多普勒补偿函数，从而完成各节点回波间差异的补偿，最终得到各节点回波的非相参积累结果。CN113238191ACN113238191A权利要求书1/1页1.基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法，其特征在于，包括：S1.双基MIMO雷达系统采用OFDM‑LFM信号作为发射信号，对远场运动目标观测期间，各个节点接收到来自所有节点的耦合回波；S2.对耦合回波进行下变频处理，利用发射信号之间的正交性，对得到的基带信号进行匹配滤波，从而实现耦合回波的分离；S3.对分离后的回波进行MTD处理，得到多路MTD输出信号；S4.以其中一路MTD输出信号为基准回波，对其它各路MTD输出信号进行时延和多普勒的补偿，并将补偿后叠加结果的峰值作为目标函数，构建优化问题；S5.利用布谷鸟搜索算法寻找优化问题的全局最优解，得到最佳的时延和多普勒补偿；S6.利用最佳的时延和多普勒补偿，对除基准回波外的其它各路MTD输出信号进行时延和多普勒的补偿，最终得到各节点回波信号的非相参积累结果。2.根据权利要求1所述的基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法，其特征在于，步骤S3具体为：沿慢时间方向进行FFT运算，得到多路MTD输出信号。3.根据权利要求2所述的基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法，其特征在于，步骤S4所述以其中一路MTD输出信号为基准回波，对其它各路MTD输出信号进行时延和多普勒的补偿，具体为：以其它各路MTD输出信号与基准回波之间的时延差和多普勒差，对其它各路MTD输出信号进行时延和多普勒的补偿。4.根据权利要求3所述的基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法，其特征在于，目标函数表达式为：其中，x表示待优化变量构成的向量，circshift(·)表示循环移位，max(·)表示取最大值，|·|表示取绝对值，为n发l收的回波的多普勒移位单元数，为n发l收的回波的时延移位单元数，gi,j(f,t)为i发j收的回波MTD处理结果。5.根据权利要求4所述的基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法，其特征在于，步骤S5所述最佳的时延和多普勒补偿具体为：除基准回波外的各路MTD输出信号分别对应一组最佳的时延和多普勒补偿。2CN113238191A说明书1/5页基于布谷鸟搜索的双基MIMO雷达回波非相参积累方法技术领域[0001]本发明属于雷达信号技术领域，特别涉及一种非相参积累技术。背景技术[0002]随着科技的高速发展，人们渴望不断提升雷达系统的探测威力和精度，这对传统相控阵雷达而言无疑是巨大的挑战。针对这一问题，美国麻省理工学院在本世纪初展开对MIMO(Multiple‑inputMultiple‑output,多输入多输出)雷达的研究，MIMO雷达具有单元雷达体积小，机动性强，成本低等优势，通过对各单元雷达回波的积累，可有效提升雷达系统的探测威力。[0003]MIMO雷达与传统相控阵雷达的主要区别是采用正交波形作为发射信号，在接收端分离耦合回波，通过对各单元雷达回波间的差异进行补偿，实现各单元雷达回波的积累，可以显著提升目标回波的信噪比，进而达到增强雷达系统探测威力的目的。积累检测方法一般分为相参积累和非相参积累，针对相参积累，X.Liu等人提出了一种基于干净信号重建的双基MIMO雷达相参积累方法，通过对互相关能量泄漏的剔除，重建干净的回波，并利用干净回波对相参参数进行有效估计，然而该方法仅针对静止目标，在动目标场景下并不适用。P.Sun等人在考虑回波时延误差和相位误差的前