组网雷达低自相关旁瓣和互相关干扰的稀疏频谱波形设计方法.pdf

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1、第36卷第6期电子与信息学报Vo1．36NO．62014年6月JournalofElectronics＆InformationTechnologyJun．2014组网雷达低自相关旁瓣和互相关干扰的稀疏频谱波形设计方法周宇张林让赵珊珊f西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071)摘要：组网雷达在提高目标检测、跟踪和抗干扰性能方面表现出巨大潜力，但也存在高自相关距离旁瓣和各节点雷达间波形的互相关干扰问题，同时还面临工作频段拥塞问题，尤其是工作在高频(HF)至超高频(UHF)的宽带组网雷达。针对上述问题，该文在信号恒模

2、约束下，建立联合优化功率谱密度PowerSpectrumDensity，PSD)，以及自相关和互相关函数积分旁瓣电平(IntegratedSidelobeLevel，ISL)的波形设计目标函数。利用离散傅里叶变换性质和特征子空间分解，提出一种低运算复杂度的循环迭代算法求解该目标函数。仿真结果表明，优化后各节点雷达发射波形具有稀疏频谱特性，同时还具有低自相关和互相关干扰旁瓣，所提算法具有较高的运算效率。关键词：组网雷达；稀疏频谱；积分旁瓣电平；波形设计；相关函数中图分类号：TN958．5文献标识码：A文章编号：1009—5896(

3、2014)06—1394—06DOI：10．3724／SP．J．1146．2013．00702SparseFrequencyWaveformsDesignwithLowCorrelationSidelobesforNettedRadarZhouYuZhangLin．rangZhaoShan．．shan(NationalKeyLaboratoryofRadarSignalProcessing)XidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：Nettedradarsystemsshowgrea

4、tpotentialinimprovingtheperformanceofradardetection，trackingandinterferencesuppression．However．thesystemssufferhighauto-correlationandcross-correle~tionsoftransmittedwaveforms．Meanwhile，theyalsohavetofacethecongestedspectrumenvironment，especiallywhensomeradarsinthene

5、tworkingonHighFrequency(HF)toUltraHighFrequency(UHF)band．Tosolvethisissue，anewmethodfordesigningsparsefrequencyunimodularwaveformwithlowrangesidelobesisproposed，whichminimizesaneweffectivepenaltyfunctionbasedonbothrequirementsforthePowerSpectrumDensity(PSD)andIntegra

6、tedSidelobeLevel(ISL1．AniterativealgorithmbasedOnFFTandsubspacedecompositionisproposed．Thenumericalexamplesshowthattheproposedapproachiseficientincomputationandflexibleindesigningsparsefrequencywaveformwithlowauto—correlationandcross—correlations．Keywords：Nettedradar

7、；Sparsefrequency；IntegratedSidelobeLevel(ISL)；Waveformdesign；Correlationfunction1引言频带的限制【。雷达工作频段内的通讯设备、广播电视网以及其它辐射设备会带来电磁信号干扰，组网雷达能够从多视角对目标进行观测，不仅从而影响组网雷达的目标检测和跟踪性能。随着任增强了对目标的时间和空间覆盖，而且通过波形分意波形产生器等硬件设备的发展，如何通过波形设集技术获得灵活空域和频域特性，因此在提高目标计提高组网雷达在上述拥塞频段的频谱利用率以及检测、跟踪性能和抗干扰

8、方面具有很大的潜力，受综合抗干扰能力逐渐成为研究的热点。到广泛关注_1】o但是，组网雷达系统存在波形高白相针对雷达工作频谱拥塞问题，一种较直接的方关距离旁瓣和各节点雷达间波形的互相关干扰问法是在雷达信号接收端设计滤波器，在干扰所在频题[2]。同时组网雷达也同样面