基于波束功率分配的雷达通信一体化协同探测方法及装置与流程

技术特征：

1.一种基于波束功率分配的雷达通信一体化协同探测方法，其特征在于，应用于雷达通信一体化系统，所述雷达通信一体化系统中包括多对雷达，各对雷达具有协同发射探测波束和通信波束的能力，所述方法包括：

在所述雷达具有预设发射功率时，确定所述雷达通信一体化系统中单个雷达发射所述探测波束时的所述最远探测距离及探测体积；

确定所述雷达通信一体化系统中各对雷达发射所述通信波束时的通信成功概率，所述通信成功概率表示一对雷达间通信链路成功建立连接的概率；

基于单个雷达的最远探测距离、探测体积、不同的功率分配系数，以及各对雷达的通信成功概率，确定各对雷达在不同的功率分配系数下的探测区域体积，所述功率分配系数为分配给探测波束的功率与分配给通信波束的功率之间的比值；

从不同的所述探测区域体积中，确定具有最大探测区域体积时对应的功率分配系数，作为当前功率分配系数；

基于各对雷达的探测区域体积及所述当前功率分配系数，确定所述雷达通信一体化系统的总探测体积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述雷达具有预设发射功率时，确定所述雷达通信一体化系统中单个雷达发射所述探测波束时的最远探测距离及探测体积的步骤，包括：

利用第一预设表达式，确定所述雷达通信一体化系统中单个雷达发射所述探测波束时的最远探测距离，所述第一预设表达式为：

式中，PR表示探测波束功率；G表示天线增益；λw表示探测波束的波长；σ表示探测目标的雷达横截面积；k表示玻尔兹曼常数；T0表示标准温度；Bn表示雷达中接收机带宽；Fn表示噪声系数；SNRmin表示雷达最小可检测信噪比；

利用第二预设表达式，确定所述雷达通信一体化系统中单个雷达发射所述探测波束时的探测体积，所述第二预设表达式为：

式中，PR表示探测波束功率；w表示雷达仰角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述雷达通信一体化系统中各对雷达发射所述通信波束时的通信成功概率的步骤，包括：

利用第三预设表达式，确定所述雷达通信一体化系统中各对雷达发射所述通信波束时的通信成功概率，所述第三预设表达式为：

式中，θ表示通信成功率阈值；x1表示一对雷达的间距；α表示无线信道大尺度衰落因子；表示路径损耗，N表示噪声，PC表示通信波束功率；κ表示定向天线的方向因子；λ表示雷达的分布密度；U表示可积函数，其中，r表示预设距离积分因子，表示预设角度积分因子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于单个雷达的最远探测距离、探测体积、不同的功率分配系数，以及各对雷达的通信成功概率，确定各对雷达在不同的功率分配系数下的探测区域体积的步骤，包括：

利用第四预设表达式，确定各对雷达的探测区域体积，所述第四预设表达式为：

Vc(D,β)＝P(SINR>θ)V重叠+[1-P(SINR>θ)]V

式中，Vc表示一对雷达的探测区域体积；Vc(D,β)表示一对雷达的协同探测体积，且该值受D和β影响；D表示单个雷达当给定功率系数时，单个雷达能探测到的距离上限；β表示预设功率分配系数；P(SINR>θ)表示通信成功概率；V重叠表示一对雷达协同探测重叠区域的体积；V表示单个雷达的探测体积。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各对雷达的探测区域体积及所述当前功率分配系数，确定所述雷达通信一体化系统的总探测体积的步骤，包括：

利用第五预设表达式，确定所述雷达通信一体化系统的总探测体积，所述第五预设表达式为：

式中，Vn表示总探测体积；Vn(D,β,xi)表示多雷达协同探测总体积，且该值受D,β，和xi影响；D表示单个雷达当给定功率系数时，单个雷达能探测到的距离上限；β表示预设功率分配系数；i表示第i对雷达；xi表示第i对雷达之间的距离；Vc(i)表示第i对雷达的融合探测体积；V表示单个雷达的探测体积。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于各对雷达的探测区域体积及所述当前功率分配系数，确定所述雷达通信一体化系统的总探测体积之后，所述方法还包括：

根据所述当前功率分配系数，分配所述雷达通信一体化系统中各雷达的探测波束的功率及通信波束的功率；

根据所分配的功率发射探测波束和通信波束。

7.一种基于波束功率分配的雷达通信一体化协同探测装置，其特征在于，应用于雷达通信一体化系统，所述雷达通信一体化系统中包括多对雷达，各对雷达具有协同发射探测波束和通信波束的能力，所述装置包括：

第一确定模块，用于在所述雷达具有预设发射功率时，确定所述雷达通信一体化系统中单个雷达发射所述探测波束时的最远探测距离及探测体积；

第二确定模块，用于确定所述雷达通信一体化系统中各对雷达发射所述通信波束时的通信成功概率，所述通信成功概率表示一对雷达间通信链路成功建立连接的概率；

第三确定模块，用于基于单个雷达的最远探测距离、探测体积、不同的功率分配系数，以及各对雷达的通信成功概率，确定各对雷达在不同的功率分配系数下的探测区域体积，所述功率分配系数为分配给探测波束的功率与分配给通信波束的功率之间的比值；

第四确定模块，用于从不同的所述探测区域体积中，确定具有最大探测区域体积时对应的功率分配系数，作为当前功率分配系数；

第五确定模块，用于基于各对雷达的探测区域体积及所述当前功率分配系数，确定所述雷达通信一体化系统的总探测体积。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

分配模块，用于根据所述当前功率分配系数，分配所述雷达通信一体化系统中各雷达的探测波束的功率及通信波束的功率；

发射模块，用于根据所分配的功率发射探测波束和通信波束。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-6任一项所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的方法步骤。