基于遗传算法和禁忌搜索的mimo雷达天线布阵优化

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1、基于遗传算法和禁忌搜索的MIMO雷达天线布阵优化第26卷第4期2011年7月数据采集与处理JournalofDataAcquisition&ProcessingVol.26No.4Jul.2011文章编号:1004-9037(2011)04-0413-07和洁冯大政李晓明(西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室，西安,710071)摘要:研究MIMO雷达在发射、接收天线孔径长度和阵元数目固定等约束条件下的天线方向图综合。MIMO雷达采用稀布天线，为了克服栅瓣效应并且降低旁瓣电平，同时为了避免遗传算法早熟收敛，进入局部最优,提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索的混合

2、二次优化布阵方法。该方法为了保证系统最大自由度，引入了距离扰动，同时对发射天线和接收天线的位置进行两次优化，冇效解决了MIMO雷达天线方向图综合中低旁瓣电平设计问题。仿真结果证明了所提算法的有效性和优越性。关键词:MIMO雷达;方向图综合;遗传算法;禁忌搜索;自由度中图分类号:TN95文献标识码:AOptimizationofAntennaArrayGeometryinMIMORadarBasedonGeneticAlgorithmandTabuSearchHeJie,FengDazheng,LiXiaoming(KeyLabofRadarSignalProcessi

3、ng/XidianUniversity/Xi,an,710071,China)Abstract:Fortheconstraintsofthenumberofelementsandthelimitedaperturesoftransmittingandreceivingarrays^theoptimizationofarraypatternsynthesisinmulti-inputmulti-output(MIMO)radarwheresparsearraysareusedispresented.lnordertolowerthesidelobelevelandtop

4、reventtheprematureconvergenceofthegeneticalgorithm(GA)zbasedonGAandtabusearch(TS),anoptimizingantennaarraygeometrymethodusingtwo-layeroptimazitonisproposed.Tomaximizethenumberoffreedomdegrees^yintroducingdistanceperturbations^othtransmittingandreceivingantennasarraygeometriesaremodified

5、twicesynchronouslybytheproposedalgorithm.TheproblemofpatternsynthesisissolvedinorthogonalMIMOradarwiththelowerrelativesidelobelevel'escapingthelocalminimum.Simulationresultsindicatethatthemethodiseffective.Keywords:MIMOradar;patternsynthesis;geneticalgorithm;tabusearch(TS);degreesoffree

6、dom挥MIMO雷达的优势，系统对发射和接收天线的引言随着MIMO通信技术的发展，人们提出了MIMO雷达的概念。它通过在不同天线上发射正交信号，能有效提高系统空域自由度，并能利用目标的空间分集机制克服目标发射截面的角闪烁效应，因而受到广泛重视[1-4]。MIMO雷达空域系统白由度的提高，可以改善自适应干扰和杂波的抑制能力，从而改善曰标检测性能[5-8]布阵设计提出了更高的要求。首先，提高脉冲压缩后的MIMO雷达的空域系统自由度，这直接影响后续的自适应抗干扰能力和动冃标检测性能;其次，如何提高系统自由度的同时,克服栅瓣效应和降低旁瓣电平，这直接影响MIMO雷达的分辨能力

7、和检测精度。由于MIMO雷达采用多发多收体制,且收发天线可以分置不共用，因此如何在增大系统自由度的前提下,在阵列优化过程中考虑发射、接收天线的位置影响，在合成方向图中最大限。为最大程度地发基金项冃:国家自然科学基金(609711111)资助项冃。414数据采集与处理-j2??f(??第26卷(??)+??Gl度地降低阵列的峰值旁瓣电平，实现MIMO雷达的阵列优化成为阵列天线方向图综合的新课题。常规的阵列稀布及天线综合理论已经获得了广泛而深入的研究，例如可以通过Chebyshev-[9][10-12]等数值优化Dolph综合法，遗传算法(GA)方法及混