(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210615615.X (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 电子科技大 学 地址 611731 四川省成 都市高新区 （西区） 西源大道 2006号 (72)发明人 裴季方　霍伟博　张翠　杨建宇　 吕静　黄钰林　杨海光　张寅　 (74)专利代理 机构 成都虹盛汇泉专利代理有限 公司 51268 专利代理师 王伟 (51)Int.Cl. G01S 7/02(2006.01) G01S 13/50(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 频谱共存条件下模糊函数赋形的单位模波 形设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种频谱共存条件下模糊函 数赋形的单位模波形设计方法， 包括以下步骤： 步骤1、 问题建模： 建立杂波环境下的匹配滤波输 出信干比模 型和频带共享的阻带能量模型， 以及 杂波抑制和频谱共存的联合优化问题； 具体实现 方法为： 步骤11、 STAF赋形； 步骤12、 建立频带共 享的阻带能量模型； 步骤13、 构建一个在单位模 约束条件下的联合目标函数； 步骤2、 利用迭代优 化算法对目标函数进行求解， 得到最优发射波 形。 本发明结合STAF和ESD构造了一个受单位模 约束的联合目标函数； 利用秩1矩阵理论和埃尔 米特矩阵特性将原问题变换为近似二次优化问 题并求解。 既能避免同频带的通信信号干扰， 又 能够抑制特定区域的杂波干 扰。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 115032594 A 2022.09.09 CN 115032594 A 1.频谱共存条件下模糊函数 赋形的单位模波形设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 问题建模： 建立杂波环境下的匹配滤波输出信 干比模型和频带共享的 阻带能量 模型， 以及杂波抑制和频谱 共存的联合优化问题； 具体实现方法为： 步骤11、 STAF赋形： 设s＝[s(0),s(1),...,s(N ‑1)]T为具有N个相干子脉冲的单基地雷 达系统的慢时间编码脉冲； STAF赋形相当于抑制输出端的干扰功率， 由于噪声功率固定可 以忽略， 因此干扰功率表示 为： p(r,h)表示位于距离多普勒(r,h)范围内散射点的干扰功率； || ·||2是2范数； 归一化 的多普勒区间 被划分为Nv个点， gs(r,vh)为发射信 号s的模糊函数， 表示 为： 其中， diag()表示向量对角化操作， 上标H表示共轭转 置； 将式(2)代入式(1)中， 得到： 其中每个i映射为一个(r,h)对， Y(s)、 Ci和Jr分别表示 为： 得到Y(s)是一个N ×N的Hermitian矩阵， 且 满足： 其中， x是一个与s大小相同的向量； 并且Φ1(s)≥0； 因此， Y(s)是具有非负特征值的半 正定矩阵；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115032594 A 2步骤12、 建立频 带共享的ES D阻带能量模型： 如果共用的频 带为Nk， 且ESD阻带为： 其中fh1和fh2分别表示第h个ES D阻带的上 下限； 第h个ES D阻带的能量 为： Φ2(s)＝sHRs                             (9) 其中 ch为第h个ES D阻带的权 重， 表示第h个ES D阻带的协方差矩阵； 步骤13、 构建一个在单位模约束条件下的联合目标函数， 如下 所示： 其中， sn表示s的第n个元 素； λ∈[0,1]是一个权 重系数； 目标函数(10)转 化为： 显然， 因为有单位模约束， 问题P1是一个四元非凸的优化； 步骤2、 利用迭代优化 算法对目标函数进行求 解， 得到最优发射波形。 2.根据权利要求1所述的频谱共存条件下模糊函数赋形的单位模波形设计方法， 其特 征在于， 所述步骤2具体实现方法为： 通过求解近似二次优化问题， 推导出优化问题P1的闭 式解； 推导过程如下： 首先， P1通过优化以下二次优化问题来 解决： 其中 其中， λu为定义的特 征值， 具体求 解将在后面给 出； I为单位矩阵； 表示复数的实部； 为了触发迭代， 初始化s(1)； 假设第t次迭代的设计波形为s(t)， 在Y(s(t))固定的情况下， 通过优化u(s,s(t))得到解s(t+1)， 且满足： u(s(t+1),s(t))≥u(s(t),s(t))                       (14) u(s(t+1),s(t))＝u(s(t),s(t+1))                       (15) 得到以下关系： u(s(t),s(t))≤u(s(t+1),s(t))＝u(s(t),s(t+1))≤u(s(t+1),s(t+1))≤u(s(t+2),s(t+2))≤...       (16) 为了得到最优波形s*， 需要进行多次迭代； 当迭代次数t趋于无穷时， 有s(t)＝s(t+1)＝s*； 因此， 目标函数值是 单调递增的， 当t趋 于无穷时存在一个上限， 因此， 本算法是收敛的； 为了确保 λu需要满足： λu≥max{eig( λY(s(t)))}                        (17)权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115032594 A 3