噪声干扰背景下压缩感知雷达波形优化设计.pdf

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1、第3期电子学报V01．42No．320l4年3月ACI1A眦CRON1CASINICAMar．2Ol4噪声干扰背景下压缩感知雷达波形优化设计贺亚鹏一，朱晓华，李洪涛，顾陈(1．南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京2100942．中国空间技术研究院西安分院，陕西西安710000)摘要：为改善压缩感知雷达(CompressiveSensingRadar，CSR)在干扰噪声背景下目标检测及距离．多普勒参数的估计性能，该文提出一种感知矩阵平均相干系数(AveragedCoherenceoftheSensingMatr

2、ix，ACSM)与信干噪比(SignaltoInterferenceandNoiseRatio，SINR)联合优化的波形设计方法．文中首先建立了CSR距离．多普勒二维参数感知模型，推导了波形联合优化设计的目标函数，其次以多相编码信号作为优化码型并采用模拟退火(SimulatedAnnealing，SA)算法对目标函数进行优化求解．与传统CSR波形相比，优化设计的波形提高了CSR在低信干噪比条件下的成功检测概率，同时有效降低了目标距离．多普勒参数估计误差，由此改善了CSR在干扰噪声背景下的距离一多普勒成像质量．计算机仿

3、真验证了该方法的有效性．关键词：压缩感知雷达；波形设计；感知矩阵平均相干系数；信干噪比；模拟退火中图分类号：TN957．5文献标识码：A文章编号：0372．2112(2014)03．0469—08电子学报URL：http：／／www．ejottma1．org．cnDOI：10．3969／j．issn．0372—2112．2014．03．008WaveformDesignforCompressiveSensingRadarinthePresenceofInterferenceandNoiseHEYa．pengl,2ZH

4、UXiao—hua。LIHong—tao，GUChenl,(1．SchoolofElectronicandOpticalEngineering，NanjingUniversityScienceandTechnology，Nanjing，Jiangsu210094，China2．ChinaAcademyofSpaceTechnologyatm，Xian，Shaanxi710000，China)Abstract：Aimingatimprovingtheperformanceoftargetsdetectionandran

5、ge-Dopplerparametersestimationforcompres-sivesensingradar(CSR)amidinterferenceandnoise，aCSRjointoptimalwaveformdesignmethodisproposedtominimizetheav—eragedcoherenceofthesensingmatrix(ACSM)andthesignaltointerferenceandnoiseratio(SINR)simultaneously．First，aCSRtwo

6、-dimensionalsensingmodelforrange-Dopplerestimationisestablishedandawaveformjointoptimizationobjectfunctionisde-rived．Then，thesimulatedannealing(SA)~gofithmisemployedtoobtaintheoptimalsolution，wherethepolyphasecodedsignalistakenintoaccount．Comparedwiththetraditi

7、onalCSRwaveforms，theoptimizedwaveformenhancestheCSRsuccessfuldetectionprobabilityinthelowSINRconditions，andalsoefectivelyreducesthetargetrange—Dopplerparameterestimationerror，therebyim—provingtheCSRrange-Dopplerimagingquality．Simulationresultsshowtheefectivenes

8、softheproposedmethod．Keywords：compressivesensingradar(CSR)；waveformoptimization；averagedcoherenceofthesensingmatrix(ACSM)；signaltointerferenceandnoiseratio(SINR)；simulatedsn