【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达波形设计，尤其涉及基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法。
技术介绍
1、在现代雷达系统中，波形设计是关乎其性能和效能的关键技术之一。雷达系统通过发射特定的电磁波形来探测和识别目标，同时要应对各种复杂的电磁环境和敌对干扰。传统的波形设计方法往往依赖于固定的波形模式或者经验性的设计，这些设计虽然在一定程度上满足了基本的探测需求，但在面对多变的电磁环境和强烈的电子战干扰时，其性能和效果显著受限。
2、现代雷达技术的发展驱使着波形设计方法的不断演进和优化。基于先进的信号处理技术和数学建模手段，新一代的雷达波形设计旨在通过优化波形的能量分布、频谱特性以及时空特性，来提升雷达系统在目标探测、跟踪和抗干扰能力方面的表现。
3、波形设计的
技术介绍
涵盖了多个方面：首先是对雷达工作环境和使用场景的全面理解和分析。不同的任务需求可能对雷达系统的波形设计提出不同的挑战，如对高分辨率目标的识别、低概率拦截的实现、复杂电磁环境下的有效信号传输等。其次，波形设计还需要考虑到雷达硬件的实际特性和限制，例如发射机和接收机的频率响应、功率输出能力、信号处理速度等。
4、在传统的波形设计中，研究人员通常依赖于数学模型和仿真工具来评估不同波形方案的性能。这些模型涉及到雷达信号的传播特性、目标特征的提取方法以及干扰抑制技术。随着计算能力和算法优化的提升，现代波形设计越来越多地采用基于统计学习和优化理论的方法，通过大数据分析和自适应算法，实现对动态场景下信号处理效率的最大化。
5、波形设计作为现代雷达系
技术实现思路
1、有鉴于此，公开了基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，基于现有的目标和干扰信号模型，设计出一系列波形模板或者优化参数，使得雷达系统在接收到目标信号时能够最大程度地提取目标特征，同时在面对干扰信号时能够最大程度地抑制干扰，保证系统的稳定和性能。
2、本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的，基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，包括以下步骤：
3、步骤1，设计互模糊函数确定信息的离散模板；
4、步骤2，确定雷达方和干扰方的零和博弈模型；
5、步骤3，基于模板模型改进零和博弈模型，构建不依赖模板的模型；
6、步骤4，将码元退化为脉冲，构建计算上可行的特别模型，并根据特别模型设计雷达波形；
7、所述的确定信息至少包括雷达精准知晓目标的时延ttarget、目标的多普勒频移fd,target、干扰机的干扰样式、干扰机在目标时延基础上的时延调制tjammer、干扰机在目标多普勒频移基础上的多普勒频移调制fd,jammer之一。
8、优选地，所述的互模糊函数的定义为：
9、
10、其中，χcross,s,w(τ,f)是互模糊函数，它是时间延迟τ和频率偏移f的函数，τ表示时间延迟参数，f表示频率偏移参数，表示双重积分符号，s(t)和w(t)是两个不同信号，t是时间，s*(t)表示信号s(t)的复共轭，w(t)是与信号s(t)进行互模糊运算的另一个信号，是一个包含频率偏移f和时间延迟τ的复指数函数，用来引入相应的相移，dt微元积分，表示在时间上对信号进行积分；
11、互模糊函数具有以下性质：
12、
13、|χcross,s,w(-τ,-f)|＝|χcross,s,w(τ,f)|；
14、
15、其中，|χcross,s,w(0,0)|表示互模糊函数在(τ,f)＝(0,0)处的幅度，表示信号s的能量的平方根，表示信号w的能量的平方根，|χcross，s，w(τ，f)|和|χcross,s,w(-τ,-f)|分别表示互模糊函数在(τ,f)和(-τ,-f)处的幅度，表示双重积分符号，表示在整个时间延迟τ和频率偏移f的范围内进行积分，|χcross,s,w(τ,f)|2表示互模糊函数的模的平方，表示能量密度，dτ表示时间延迟τ的微元，df表示频率偏移f的微元，表明互模糊函数具有关于(τ,f)的对称性。
16、优选地，所述的雷达方和干扰方的零和博弈模型为：
17、雷达方表示如下：
18、
19、干扰方表示如下：
20、
21、其中，qtarget和qjammer分别代表目标和干扰源的特性集合，gk,p是互模糊函数的离散模板，用于描述雷达系统中信号的特性，其中k和p是离散化的时间延迟和频率偏移索引，dauto∨cross(τ,f)是互模糊函数的离散模板与其期望值之间的误差，χauto∨cross,s,w(τ,f)是自模糊和互模糊函数，用于描述信号s和w在时间延迟τ和频率偏移f下的相关性，和分别表示本地信噪比和干扰噪声比，其动态变化由系统内部的状态和外部控制输入uradar(t)和vjammer(t)所决定，和是描述动态演化的函数，用于计算本地信噪比和干扰噪声比的变化率；
22、建立零和博弈模型如下：
23、
24、其中，minx,y表示表示对变量x和y进行最小化操作，表示对时间延迟和频率偏移的索引集合t×f进行求和，gkp表示互模糊函数的离散模板，描述信号在时间延迟k和频率偏移p下的特性，表示互模糊函数模板的期望值的模，xh表示x的共轭转置，jkp表示互模糊函数模板的复数表示，y表示优化模型中的接收信号处理向量；
25、等价于
26、
27、其中，表示表示对变量x、y和相位角φk,p进行最小化操作，表示复指数函数，引入相位角φkp的相位偏移，φk,p表示相位角度，用于描述信号的相位偏移。
28、优选地，所述零和博弈模型的标准模型形式为：
29、
30、其中，min表示最小化目标函数，表示对时间延迟和频率偏移的索引集合t×f进行求和，|xk|表示x中第k个元素的模，
31、m∈[1,2,…,m],n∈[1,2,…,n]表示对所有符合条件的索引k进行约束，s.t.表示表示约束条件，表示表示mn的平方根，φkp∈[0,2π)表示相位角度φkp的取值范围约束。
32、优选地，所述零和博弈模型的简化模型如下：
33、确定第一个脉冲的码元向量
34、
35、后面的m-1个脉冲码元向量由第一个脉冲的码元向量变化而来
36、
37、那么此时
38、
39、得到简化模型
40、
41、其中，min表示表示目标是最小化后续表达式，gkp表示互模糊函数的离散模板，描述信号在时间延迟k和频率偏移p本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述的互模糊函数的定义为：
3.根据权利要求2所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述的雷达方和干扰方的零和博弈模型为：
4.根据权利要求3所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述零和博弈模型的标准模型形式为：
5.根据权利要求4所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述零和博弈模型的简化模型如下：
6.根据权利要求5所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述不依赖模板的模型为：
7.根据权利要求6所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述不依赖模板的模型的简化模型为：
8.根据权利要求7所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述计算上可行的特别模型，当N+L＝1时，此时码元退化为脉冲，一个脉冲重复周期就是一个码元
...【技术特征摘要】
1.基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述的互模糊函数的定义为：
3.根据权利要求2所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述的雷达方和干扰方的零和博弈模型为：
4.根据权利要求3所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环优化方法，其特征在于，所述零和博弈模型的标准模型形式为：
5.根据权利要求4所述的基于确定信息的综合互模糊函数循环...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘进，董艺博，李哲，任加祺，马屹钦，余淳佳，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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