基于可行点追踪-连续凸逼近的MIMO雷达相容性波形设计

宋青青，许 菁，陈 伟，王鑫海

(中国船舶集团有限公司第八研究院，南京 211153)

0 引 言

随着雷达系统、通信系统等电磁辐射系统的发展，解决雷达与其威力范围内的己方电磁设备之间的相容性问题正在成为当前热点。根据雷达的阵元布置形式不同，多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output，MIMO)雷达通常可分为分布式和共址两类[1]：分布式MIMO雷达的阵元间距较大，因此具有较高的空间分集增益[2]；共址MIMO雷达收发阵元分布相距较近，能够提供高分辨率空间谱估计能力[3]。与相控阵雷达发射相干信号不同，MIMO雷达的各阵元发射信号相互正交。优化MIMO雷达波形达到干扰抑制的目的是当前的雷达研究热点之一。为了应对实际战场需求，MIMO雷达波形不仅要具有抗干扰能力，还需要满足当前的工程应用要求，包括谱相容性、低峰均比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)、宽带和良好的自相关特性等[4-5]。

近年来国内外学者发表了诸多关于共址MIMO雷达波形设计的研究成果：在有限能量约束下，文献[6]提出了基于拉格朗日乘子法的波形设计方法；文献[7]针对多信号依赖干扰存在的情况下，以最大化最差信干噪比为准则，使用迭代算法实现了MIMO空时信号编码与空时滤波器的联合设计；为实现MIMO雷达的相容性波形与滤波器联合优化，文献[8]借助对偶上升法(Dual Ascent Method，DAM)[9]，通过最小化雷达在其他己方电磁设备所工作的空频区域内的谱能量，实现对相容性波形的优化，相容性波形设计问题可看作一类非信号依赖性干扰抑制问题；文献[10]使用最优化方法的思想是最大化信干噪比，并给出了波形在低峰值平均功率比和有限能量约束下的闭式解；……