本发明属于低截获雷达波形设计领域,具体涉及一种基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法。
背景技术:
1、随着电子科学技术在现代战争中的大规模应用以及现代雷达领域的进一步发展,如何保证雷达系统基本的目标探测和跟踪功能,并提高自身在电子战中的存活概率,确保自身免于受到敌方攻击,成为了人们更加关心的问题。随机噪声信号虽然自身具有良好的低截获性能,但随机噪声信号由于其图钉型的模糊函数,存在多普勒敏感的特性;当存在多普勒频移时,匹配滤波就无法达到最好的效果,会带来失配造成的能量损失,因此在实际使用时导致信号的多普勒容限过小。
2、当前对随机噪声信号的优化技术还存在一些问题,具体表现在:采用失配滤波器的方法对噪声信号指定区域的副瓣进行优化使噪声信号的副瓣能够达到很低的水平,但这样只考虑了噪声信号的副瓣问题,并没有考虑到由于“图钉型”模糊函数带来的低多普勒容限的问题。而基于模糊函数的高多普勒容限波形设计的方法,虽然显著提高了信号的多普勒容限,但该方法优化方向固定,只能优化出类线性调频信号,且模糊函数的主副瓣优化不能分开,优化得到的结果会趋于一致。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法、装置、电子设备和存储介质。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:
2、第一方面,本发明实施例提供了一种基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,所述方法包括:
3、根据连续信号的二维模糊函数以及雷达发射信号,确定离散模糊函数;
4、根据所述离散模糊函数对不同多普勒频移的信号进行匹配滤波,得到存在多普勒频移情况下的匹配滤波结果,并从中得到主瓣和副瓣位置;
5、针对存在多普勒频移的情况,基于匹配滤波结果中的主瓣位置、旁瓣位置,分别建立针对多普勒容限优化的代价函数和针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数;
6、根据信号特性的需求设置所述针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数中的权重系数,以调整信号多普勒容限和副瓣的优化比重,得到目标代价函数,利用获取的仿真参数对所述目标代价函数进行更新迭代求解,得到对应的优化结果。
7、第二方面,本发明实施例提供了一种基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化装置,所述装置包括:
8、离散模糊函数确定模块,用于根据连续信号的二维模糊函数以及雷达发射信号,确定离散模糊函数;
9、存在多普勒频移时匹配滤波结果获取模块,用于根据所述离散模糊函数对不同多普勒频移的信号进行匹配滤波,得到存在多普勒频移情况下的匹配滤波结果,并从中得到主瓣和副瓣位置;
10、代价函数确定模块,用于针对存在多普勒频移的情况,基于匹配滤波结果中的主瓣位置、旁瓣位置,分别建立针对多普勒容限优化的代价函数和针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数;
11、仿真求解模块,用于根据信号特性的需求设置所述针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数中的权重系数,以调整信号多普勒容限和副瓣的优化比重,得到目标代价函数,利用获取的仿真参数对所述目标代价函数进行更新迭代求解,得到对应的优化结果。
12、第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,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;
13、所述存储器,用于存放计算机程序;
14、所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现本发明实施例所提供的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法的步骤。
15、第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,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本发明实施例所提供的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法的步骤。
16、本发明的有益效果:
17、本发明实施例所提供的方案中,首先根据连续信号的二维模糊函数以及雷达发射信号,确定离散模糊函数;其次根据所述离散模糊函数对不同多普勒频移的信号进行匹配滤波,得到存在多普勒频移情况下的匹配滤波结果,并从中得到主瓣和副瓣位置;然后,针对存在多普勒频移的情况,基于匹配滤波结果中的主瓣位置、旁瓣位置,分别建立针对多普勒容限优化的代价函数和针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数;最后根据信号特性的需求设置所述针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数中的权重系数,以调整信号多普勒容限和副瓣的优化比重,得到目标代价函数,利用获取的仿真参数对所述目标代价函数进行更新迭代求解,得到对应的优化结果。可见,针对随机噪声信号“图钉型”模糊函数多普勒容限过小的问题,本发明实施例通过对信号的多普勒容限和副瓣进行联合优化或者将两者的优化分离开进行单独优化,可在提高信号多普勒容限的同时降低信号副瓣,大幅提高随机噪声信号实用性。并且,本发明实施例对于针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数,可以根据信号特性的需求不同设置不同的权重系数,调整信号多普勒容限和副瓣的优化比重,具有较强的灵活性。
18、进一步的,本发明实施例能够根据设计的模板随意改变信号的模糊函数斜率,可提高信号的实用性。
1.一种基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,其特征在于,所述根据连续信号的二维模糊函数以及雷达发射信号,确定离散模糊函数,包括:
3.根据权利要求2所述的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,其特征在于,根据所述离散模糊函数对不同多普勒频移的信号进行匹配滤波,得到存在多普勒频移情况下的匹配滤波结果,并从中得到主瓣和副瓣位置,包括:
4.根据权利要求3所述的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,其特征在于,当所述多种不同普勒频移为p=0,p=1,p=2时,所述当调制序列x=[x(1),x(2)....x(n)]t的多普勒频移为不同普勒频移时,确定调制序列矩阵x,根据所述调制序列矩阵x得到存在多普勒频移情况下的匹配滤波结果,并从所述存在多普勒频移情况下的匹配滤波结果中得到主瓣和副瓣位置,包括:
5.根据权利要求4所述的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,其特征在于,所述针对存在多普勒频移的情况,基于匹配滤波结果中的主瓣位置建立针对多普勒容限优化的代价函数,包括:
6.根据权利要求5所述的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,其特征在于,所述针对存在多普勒频移的情况,基于匹配滤波结果中的副瓣位置,建立针对多普勒容限和副瓣联合优化的加权代价函数,包括:
7.根据权利要求1至6任一项所述的基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化方法,其特征在于,所述利用获取的仿真参数对所述目标代价函数进行更新迭代求解,得到对应的优化结果,包括:
8.一种基于加权模糊函数模板的信号多普勒容限及副瓣优化装置,其特征在于,包括:
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;
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,