[发明专利]一种针对雷达与通信联合系统的雷达干扰功率分配方法

摘要

本发明公开了一种针对雷达与通信联合系统的雷达干扰功率分配方法，首先根据先验知识，获取目标相对于通信系统的频率响应、雷达信号及通信发射信号；然后，考虑通信发射信号经目标反射到达雷达接收机的回波可被雷达接收并处理，以最小化机载电子干扰系统总发射功率为目标，在满足干扰性能的条件下，建立针对雷达与通信联合系统的雷达干扰功率分配模型，并通过拉格朗日乘数法对模型进行求解。选取在满足干扰性能的条件下使得系统总干扰功率最小的干扰功率分配|J[k]|²作为最优解，将干扰系统的最优干扰功率分配|J[k]|²代入分配模型中，即可得到符合约束条件的最小干扰总功率。本发明降低了机载电子干扰系统总发射功率，提升其射频隐身性能。

主权项

1.一种针对雷达与通信联合系统的雷达干扰功率分配方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在干扰机和雷达与通信联合系统进行电子对抗的情况下，根据先验知识，获取第k个载波上雷达发射信号X_r[k]，通信系统发射信号X_s[k]和目标相对于通信系统的频率响应H_s[k]，并设定通信系统发射信号经目标反射到达雷达接收机的回波可被雷达接收、处理；(2)确定干扰机的辐射参数与表征干扰性能的MI门限γ_max；(3)构建拉格朗日乘子式L(x_J,λ₁,λ₂,λ₃)，并确定满足表征干扰性能的MI门限γ_max的最小干扰总功率的表达式，其中，x_J,k表示第k个载波上干扰机的发射功率，λ₁＝[λ_1,0,λ_1,1,…,λ_1,k,λ_1,K‑1]^T、λ₂＝[λ_2,0,λ_2,1,…,λ_2,k,λ_2,K‑1]^T与λ₃分别表示拉格朗日乘子，λ_1,k表示第k个子载波上约束条件x_J,k≥0所对应的拉格朗日乘子，λ_2,k表示第k个子载波上约束条件x_J,k≤P_max[k]所对应的拉格朗日乘子，上标T表示矢量转置；根据系统对干扰性能的要求，建立针对雷达与通信联合系统的最优雷达干扰功率分配|J[k]|²的数学模型，如下式：其中，L_r[k]，L_s[k]，L_d[k]，L_j[k]分别为常数，代表第k个载波上功率的传播损耗，其中，K表示系统可分配的最大子载波数，k∈{0,1,2,…,K‑1}；P_max[k]代表第k个载波上可分配的最大干扰功率；代表载波k对应的噪声功率；|X_r[k]|²表示第k个载波上雷达发射信号模的平方，|H_r[k]|²表示第k个载波上目标相对于雷达频率响应模的平方，|X_s[k]|²表示通信系统发射信号模的平方，|H_s[k|²表示目标相对于通信系统的频率响应模的平方；令x_J,k＝|J[k]|²，a_k＝|X_r[k]|²|H_r[k]|²L_r[k]，b_k＝|X_s[k]|²|H_s[k]|²L_s[k]，c_k＝L_j[k]，将上述数学模型转化为：式中，x_J表示所有子载波上干扰机发射功率所构成的矢量，P_max＝[P_max[0],P_max[1],…,P_max[k],P_max[K‑1]]^T表示所有子载波上干扰机发射功率最大值所构成的矢量；引入拉格朗日乘子λ₁＝[λ_1,0,λ_1,1,…,λ_1,k,λ_1,K‑1]^T，λ₂＝[λ_2,0,λ_2,1,…,λ_2,k,λ_2,K‑1]^T与λ₃，构建拉格朗日乘子式如下式：(4)设计求解非线性方程最优化的卡罗需‑库恩‑塔克条件为确定最优的雷达干扰功率分配x_J,k，将上式中分别对λ₁，λ₂与λ₃求偏导，并令与同时满足x_J,k≥0与非线性最优化求解的卡罗需‑库恩‑塔克条件的必要条件，如下所示：其中，所有带“*”上标的变量分别表示各参数的最优解；(5)实现非线性方程的最优化求解通过求解步骤(4)中的公式，干扰机的最优的雷达干扰功率分配x_J,k表示为：其中，f_k＝c_k(a_k+b_k+2d_k)，g_k＝d_k(a_k+b_k+d_k)，h_k＝c_k(a_k+b_k)，所有带“*”上标的变量分别表示各参数的最优解。