基于空时自适应处理技术的雷达相位编码的研究

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摘要：为通过雷达编码技术可以使雷达性能得到提高。本文主要研究优化雷达相位编码使得雷达空时自适应处理器的输出信噪比最大的问题。本文考虑以下约束：保证雷达编码与已知巴克码达到一定的相似度、空间和时间多普勒频率估计准确度达到一定的要求，同时考虑到雷达能量的鲁棒性问题。对于上述非凸二次约束优化问题，我们用了快速有效的秩一分解方法。通过仿真实验可以证明，这种相位雷达编码可以使雷达性能提高。

关键词：雷达编码；空时自适应处理器；半定规划；鲁棒性

中图分类号：TN955

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.09.006

0 引言

近些年来，随着电子技术的迅猛发展以及雷达新理论、新技术的不断涌现，现代雷达己成为可以测量目标距离、方位、仰角和速度等信息的重要电子设备。由于雷达工作环境日益复杂，如何使雷达在恶劣的环境下，提高其探测目标的能力是人们研究的重点问题。

通常人们采用设计雷达波形（幅度、相位、频率）来提高雷达性能的方法。目前，关于通过雷达波形设计提高雷达检测性能方面有一系列的De Maio等。而传统的滤波器一般只在空域或时域空间内进行信号处理，很多情况下这种一维的滤波器已不能满足实际的需要。空时白适应处理技术，即同时在空域和时域内对信号进行处理，可实现更强的杂波抑制。巴克码具有尖锐的白相关函数，合理的距离分辨率和峰值旁瓣电平。因此，设计空时白适应雷达波形时，可考虑与已知巴克码的相似度约束。

本文研究通过设计雷达相位编码，使空时自适应处理器的输出信噪比最大。除了与已知巴克码的相似度约束外，考虑由系统不稳定引起的雷达编码能量的鲁棒性问题。即在下述约束下使空时白适应处理器的输出信噪比最大：考虑鲁棒性的能量约束，空间多普勒频率估计准确度，时间内多普勒频率估计准确度，相似度约束。上述问题为非凸二次约束问题，将其松弛成半定规划问题求解。通过仿真画出雷达编码检测概率图、CRB图以及模糊函数图来分析相位编码雷达的性能。

3 结论

本文特色是在考虑空时二维白适应处理的同时考虑了雷达编码能量的鲁棒性问题。首先搭建仿真模型，再将非凸优化问题用半定松弛、秩一分解方法求得最优雷达相位编码。本文用雷达检测概率、CRB图及雷达模糊函数图来分析所求得的雷达编码的性能。仿真结果表明，本文提出的模型求出的最优编码在检测概率、CRB及雷达模糊图之间有一定的权衡关系。