专利汇可以提供用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于目标 跟踪 的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其主要思路为:建立组网雷达系统,所述组网雷达系统包含融合中心和N个雷达站,N个雷达站的探测区域中存在目标;初始化k,k∈{1,2,…,K},计算k时刻组网雷达系统中N个雷达站的 采样 回 波数 据,并发送至融合中心;融合中心接收k时刻组网雷达系统中N个雷达站接收到目标反射回来的回波数据 波形 后计算到k时刻的目标状态向量估计值,进而计算k+1时刻组网雷达系统资源分配的关于Pk+1和βk+1的代价函数,进而分别计算k+1时刻N个雷达站的发射 信号 功率输出值和k+1时刻组网雷达系统的发射信号带宽输出值;直到得到K时刻N个雷达站的发射信号功率输出值和K时刻组网雷达系统的发射信号带宽输出值时停止对目标的跟踪。,下面是用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法专利的具体信息内容。
1.一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,建立组网雷达系统,所述组网雷达系统包含融合中心和N个雷达站,N个雷达站的探测区域中存在目标;N个雷达站向其探测区域内的目标发射信号并接收回波数据;N个雷达站将接收到的回波数据发送至融合中心进行融合处理,融合中心根据所述回波数据对目标状态进行估计,进而得到任意时刻N个雷达站的发射信号功率输出值和任意时刻组网雷达系统的发射信号带宽输出值;N为大于0的正整数;
初始化:令k表示k时刻,k∈{1,2,…,K},K为设定的时刻最大值,k的初始值为1;其中目标状态指任意时刻目标在y方向的坐标值和y方向的速度,以及任意时刻目标在x方向的坐标值和x方向的速度;
步骤2,设定组网雷达系统中的目标运动为匀速直线运动,并设定k时刻的目标状态为xk;
步骤3,组网雷达系统中N个雷达站分别对目标进行量测,得到k时刻组网雷达系统中N个雷达站的采样回波数据,并将k时刻组网雷达系统中N个雷达站的采样回波数据发送至融合中心;
步骤4,融合中心接收k时刻组网雷达系统中N个雷达站的采样回波数据,并计算得到k时刻组网雷达系统对目标的量测向量Θk;
步骤5,融合中心根据k时刻组网雷达系统对目标的量测向量Θk对目标状态进行估计,得到k时刻的目标状态向量估计值xk|k;
步骤6,将k+1时刻N个雷达站对目标状态向量量测预测的一阶偏导的雅克比矩阵定义为G(xk+1),并根据k时刻的目标状态向量估计值xk|k,依次计算k+1时刻的目标状态向量xk+1的贝叶斯信息矩阵J(xk+1)和k+1时刻的目标状态向量xk+1的克拉美罗下界矩阵C(xk+1);
步骤7,根据k+1时刻的目标状态向量xk+1的克拉美罗下界矩阵C(xk+1),计算得到k+1时刻组网雷达系统资源分配的关于Pk+1和βk+1的代价函数F(Pk+1,βk+1)|xk+1,Pk+1表示k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号功率的集合,βk+1表示k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号带宽的集合,xk+1表示k+1时刻的目标状态向量;
步骤8,根据k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号功率的集合Pk+1和k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号带宽的集合βk+1,分别计算得到k+1时刻N个雷达站的发射信号功率输出值 和k+1时刻组网雷达系统的发射信号带宽输出值
步骤9,令k加1,返回步骤2,直到得到K时刻N个雷达站的发射信号功率输出值 和K时刻组网雷达系统的发射信号带宽输出值 时停止对目标的跟踪。
2.如权利要求1所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,在步骤2中,所述k时刻的目标状态为xk,其表达式为:
xk=Fxk-1+uk-1
其中,xk表示k时刻的目标状态向量,F表示匀速直线运动情况下目标状态向量的转移矩阵, 表示求直积操作,T0表示每个雷达站检测目标的时间间隔,xk-1表
示k-1时刻的目标状态向量,uk-1表示k-1时刻服从均值为零、协方差为Qk-1的高斯分布的运动 过 程 噪 声 ;Q k - 1 为 k - 1 时 刻 目 标 的 运 动 过 程 噪 声 协 方 差 矩 阵 ,q1表示控制目标动态模型的过程噪声强度。
3.如权利要求2所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,在步骤3中,所述k时刻组网雷达系统中N个雷达站的采样回波数据,其得到过程为:
(3a)计算得到k时刻组网雷达系统中第i个雷达站接收到目标反射回来的回波数据为ri,k(t),其表达式为:
其中,hi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站量测目标的散射截面积,αi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站量测目标的衰减系数, ∝表示正比于;Ri,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站相对于目标的径向距离,
xk表示k时刻目标在x方向的坐标值,xi表示组网雷达系统
中第i个雷达站在x方向的坐标值,yk表示k时刻目标在y方向的坐标值,yi表示组网雷达系统中第i个雷达站在y方向的坐标值;si,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站发射信号的复包络;α表示光速,j表示虚数单位,fi,k表示k时刻目标相对于组网雷达系统中第i个雷达站的多普勒频移, λi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷
达站的发射信号波长, 表示k时刻目标在x方向的速度, 表示k时刻目标在y方向的速度,vi,k(t)表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的量测噪声,t表示时间变量;
(3b)对k时刻组网雷达系统中第i个雷达站接收到目标反射回来的回波数据ri,k(t)以过采样系数ρ进行采样,ρ≥1;进而得到k时刻组网雷达系统中第i个雷达站接收到的采样回波数据,记为k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的采样回波数据ri,k,然后将k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的采样回波数据ri,k发送至融合中心;
(3c)令i分别取1至N,依次重复执行(3a)至(3b),进而分别得到k时刻组网雷达系统中第1个雷达站的采样回波数据r1,k至k时刻组网雷达系统中第N个雷达站的采样回波数据rN,k,记为k时刻组网雷达系统中N个雷达站的采样回波数据。
4.如权利要求3所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,步骤4的子步骤为:
(4a)融合中心根据k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的采样回波数据ri,k,采用脉冲串测距算法计算得到k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标的径向距离量测
(4b)融合中心计算得到k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标径向距离的量测方差 表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的量测
噪声vi,k(t)的单边功率谱密度,αi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站量测目标的衰减系数,Pi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号功率,L表示K个时刻N个雷达站发射信号的相干脉冲串个数,Ti,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号脉冲宽度,hi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站量测目标的散射截面积,βi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号带宽;
(4c)融合中心根据k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的采样回波数据ri,k,采用快速傅里叶变换法计算得到k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标的多普勒频移量测(4d)融合中心计算得到k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标多普勒频移的量测方差 表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的量
测噪声vi,k(t)的单边功率谱密度,αi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站量测目标的衰减系数,Pi,k表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号功率, 表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站发射信号的长度;
(4e)根据k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标的径向距离量测 和k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标的多普勒频移量测 得到k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标的量测向量Θi,k, [ ]T表示求转置操作;
(4f)令i分别取1至N,依次重复执行(4a)-(4e),进而得到k时刻组网雷达系统对目标的量测向量Θk,
5.如权利要求4所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,步骤5的子步骤为:
(5a)初始化:令u表示第u个粒子,u∈{1,2,...,U},u的初始值为1,U为设定的粒子总个数,粒子用来表示目标的状态;将第u个粒子的初始时刻状态记为 表示0时刻第
u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的归一化权值, 表示0时刻第u个
粒子的状态向量, x0表示0时刻的目标状态,chol()表示Cholesky
分解,C0表示0时刻的目标状态向量预测协方差矩阵,Rand表示一个0和1之间的随机数;
(5b)融合中心计算得到k时刻第u个粒子的状态向量 表示k-1
时刻第u个粒子的状态向量,F表示匀速直线运动情况下目标状态向量的转移矩阵,uk-1表示k-1时刻服从均值为零、协方差为Qk-1的高斯分布的运动过程噪声,Qk-1为k-1时刻目标的运动过程噪声协方差矩阵;其中粒子的状态向量指任意时刻粒子在x方向的坐标值和x方向的速度,以及任意时刻目标在y方向的坐标值和y方向的速度;
(5c)初始化:令γ表示第γ次迭代,γ∈{1,2,…,K'},γ的初始值为1,K'表示设定的迭代次数最大值,且K'与N取值相同;设置k时刻第0次迭代后第u个粒子的粒子状态向量为与k时刻第u个粒子的状态向量 取值相同;
(5d)融合中心计算得到k时刻第γ次迭代后第u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的量测向量
其中, 表示k时刻第γ次迭代后第u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的
径向距离, 表示k时刻第γ次迭代后第u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的多普勒频移,[ ]T表示求转置操作;
(5e)融合中心计算得到k时刻第γ次迭代后第u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的权值 表示k时刻第
γ次迭代后第u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的径向距离, 表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标的径向距离量测, 表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标径向距离的量测方差, 表示k时刻第γ次迭代后第u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的多普勒频移, 表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标的多普勒频移量测, 表示k时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标多普勒频移的量测方差,exp表示指数函数操作;
将k时刻第γ次迭代后第u个粒子相对于组网雷达系统中第i个雷达站的权值 作为
k时刻第γ次迭代后第u个粒子的权值
(5f)令u分别取1至U,重复执行步骤(5e),进而分别得到k时刻第γ次迭代后第1个粒子的权值 至k时刻第γ次迭代后第U个粒子的权值
(5g)融合中心计算得到k时刻第γ次迭代后第u个粒子的归一化权值
(5h)令u分别取1至U,重复执行步骤(5g),进而分别得到k时刻第γ次迭代后第1个粒子的归一化权值 至k时刻第γ次迭代后第U个粒子的归一化权值 记为k时刻第γ次迭代后U个粒子的归一化权值
(5i)采用粒子滤波的重采样算法,并根据k时刻第γ次迭代后U个粒子的归一化权值对U个粒子进行去除低权值的粒子,以及复制高权值的粒子,得到k时刻第γ次迭代后U个粒子的状态向量
表示k时刻第γ次迭代后第u个粒子的粒子状态向
量;
(5j)令γ加1,返回子步骤(5d),直到得到k时刻第K'次迭代后U个粒子的状态向量并将k时刻第K'次迭代后U个粒子的状态向量 记为k时刻U个粒子的最终状态向量 其中k时刻第u个粒子的最终状态向量为 转到步骤(5k);
(5k)按照下式计算得到k时刻的目标状态向量估计值xk|k:
6.如权利要求5所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,步骤6的子步骤为:
(6a)将k+1时刻N个雷达站对目标状态向量量测预测的一阶偏导的雅克比矩阵定义为G(xk+1),并根据k时刻的目标状态向量估计值xk|k,计算得到k+1时刻的目标状态向量xk+1的贝叶斯信息矩阵J(xk+1):
其中,xk+1表示k+1时刻的目标状态向量,E{·}表示求期望计算,
△xk+1表示求xk+1的一阶偏导, 表示求 的一阶偏导,p(xk+1)表示k+1时刻的目标状态向量xk+1的概率密度函数,zk+1表示k+1时刻融合中心接收到的量测集合,p(zk+1|xk+1)表示k+
1时刻的目标状态向量关于目标量测的似然函数,Qk-1表示k-1时刻目标的运动过程噪声协方差矩阵,F表示匀速直线运动情况下目标状态向量的转移矩阵,J-1(xk-1)表示k-1时刻的目标状态向量xk-1的贝叶斯信息矩阵的逆,G(xk+1)表示k+1时刻N个雷达站对目标状态向量量测预测的一阶偏导的雅克比矩阵,diag(·)表示求对角阵操作,xk+1|k表示k+1时刻目标的预测状态向量, 表示·中xk+1的取值为xk+1|k; 表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标多普勒频移的观测值的估计误差方差, 表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标径向距离的量测方差, 表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站对目标多普勒频移的量测方差;
(6b)根据k+1时刻的目标状态向量xk+1的贝叶斯信息矩阵J(xk+1),计算k+1时刻的目标状态向量xk+1的克拉美罗下界矩阵C(xk+1),其表达式为:
C(xk+1)=J-1(xk+1)
其中,(·)-1表示求逆操作。
7.如权利要求6所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,在步骤7中,所述k+1时刻组网雷达系统资源分配的关于Pk+1和βk+1的代价函数F(Pk+1,βk+1)|xk+1,其表达式为:
F(Pk+1,βk+1)|xk+1=Trace(C(xk+1))
其中,Pk+1表示k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号功率的集合,Pk+1=[P1,k+1,P2,k+1,...,Pi,k+1,...,PN,k+1]T,Pi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号功率;βk+1表示k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号带宽的集合,βk+1=[β1,k+1,β2,k+1,...,βi,k+1,...,βN,k+1]T,βi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号带宽;C(xk+1)表示k+1时刻的目标状态向量xk+1的克拉美罗下界矩阵,xk+1表示k+1时刻的目标状态向量,Trace(·)表示求迹运算;
所述k+1时刻组网雷达系统资源分配的关于Pk+1和βk+1的代价函数F(Pk+1,βk+1)|xk+1,还包括:根据k+1时刻组网雷达系统资源分配的关于Pk+1和βk+1的代价函数F(Pk+1,βk+1)|xk+1,设定优化模型:
其中, 使得 值最小时分别对应的Pi,k+1
取值和βi,k+1取值,Pi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号功率,βi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号带宽, 表示组网雷达系统中第i个雷达站发射信号功率的下限, 表示组网雷达系统中第i个雷达站发射信号功率的上限,表示组网雷达系统中第i个雷达站发射信号的带宽下限, 表示组网雷达系统中第i个雷达站发射信号的带宽上限,N表示组网雷达系统中包含的雷达站总个数,1T=[1,
1,...,1]1×N,Ptotal表示每个时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号总功率,βtotal表示每个时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号总带宽,Vk+1T=[V1,k+1,V2,k+1,...,Vi,k+1,...,VN,k+1]1×N,Vi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的观测区域面积,s.t.表示约束条件,Mtotal表示每个时刻对应的融合中心能够接受的最大数据量。
8.如权利要求7所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,步骤8的子步骤为:
(8a)将k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号带宽初始值记为βk+1,i,opt,为每个雷达站的发射信号带宽,且
Mtotal表示每个时刻对应的融合中心能够接收的最大数据量,Vi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的观测区域面积, 表示k+1时刻N个雷达站的观测区域面积之和;
令c表示第c次迭代,c的初始值为0;设定终止门限E,E∈(0,0.1);设定k+1时刻第0次迭代后组网雷达系统的发射信号带宽βk+1,0,opt为[βk+1,1,opt,βk+1,2,opt,...,βk+1,i,opt,...,βk+1,N,opt]T,βk+1,i,opt表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号带宽初始值;
(8b)根据k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统的发射信号带宽βk+1,c,opt,进而得到k+1时刻第c次迭代后的目标函数为:
其中, 表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于Pk+1
和βk+1,c,opt的代价函数,Pi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号功率,s.t.表示约束条件,Pk+1表示k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号功率的集合,xk+1表示k+1时刻的目标状态向量;
(8c)将k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号功率初始值记为Pk+1,0,Pk+1,0=Ptotal/N,Ptotal表示每个时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号总功率,N表示组网雷达系统中包含的雷达站总个数;并令l为第l次投影梯度算法迭代,l的初始值为0;分别设置搜索步长为△p和投影梯度算法的终止门限为ε,△p为设定的正整数,ε为小于1的正数;
(8d)对k+1时刻第c次迭代后的目标函数进行分块,分别得到表示第l次投影梯度算法迭代后的第一分块单位矩阵A1l、第l次投影梯度算法迭代后的第二分块单位矩阵A2l、第l次投影梯度算法迭代后的第一分块列向量b1l和第l次投影梯度算法迭代后的第二分块列向量b2l;
(8e)计算第l次投影梯度算法迭代后的投影矩阵Prl:
(8f)计算k+1时刻第l+1次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号功率Pk+1,l+1:
其中, 表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于
和βk+1,c,opt的代价函数, 表示k+1时刻第l次投影梯度算法迭代后N个雷达站的Q维列向量发射信号功率, 表示第q位为1、其
余位都为0的Q维列向量;Q与N取值相等;上标+表示可能的取值,·表示点乘, 表示·为最小值时对应的Pk+1,l取值,Pk+1,l表示k+1时刻第l次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号功率;
(8g)若 则将k+1时刻第l+1次投影梯
度算法迭代后N个雷达站的发射信号功率Pk+1,l+1作为k+1时刻第c次迭代后N个雷达站的发射信号功率输出值Pk+1,c,opt,转到子步骤(8h);否则,令l加1,返回子步骤(8d);
其中, 表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于
Pk+1,l+1和βk+1,c,opt的代价函数, 表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统
资源分配的关于Pk+1,l和βk+1,c,opt的代价函数,Pk+1,l+1表示k+1时刻第l+1次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号功率,βk+1,c,opt表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统的发射信号带宽,Pk+1,l表示k+1时刻第l次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号功率;
(8h)将k+1时刻第c次迭代后N个雷达站的发射信号功率输出值Pk+1,c,opt作为k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号功率;进而计算得到k+1时刻第c次迭代后的目标函数:
其中, 表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于
Pk+1,c,opt和βk+1的代价函数,βk+1表示k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站发射信号带宽的集T
合,Vk+1=[V1,k+1,V2,k+1,...,Vi,k+1,...,VN,k+1]1×N,Vi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的观测区域面积,s.t.表示约束条件;
(8i)将k+1时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号带宽初始值记为βk+1,0,
Mtotal表示每个时刻对应的融合
中心能够接收的最大数据量,Vi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的观测区域面积, 表示k+1时刻N个雷达站的观测区域面积之和;并令l'为第l'次投影梯度算法迭代,l'的初始值为0;分别设置搜索步长为△p'和投影梯度算法的终止门限为ε',△p'为设定的正整数,ε'为小于1的正数,(·)T表示转置操作;
(8j)对k+1时刻第c次迭代后的目标函数进行分块,分别得到表示第l'次投影梯度算法迭代后的第一分块单位矩阵A1l'、第l'次投影梯度算法迭代后的第二分块单位矩阵A2l'、第l'次投影梯度算法迭代后的第一分块列向量b1l'和第l'次投影梯度算法迭代后的第二分块列向量b2l';
(8k)计算第l'次投影梯度算法迭代后的投影矩阵Prl':
Vk+1T=[V1,k+1,V2,k+1,...,Vi,k+1,...,VN,k+1]1×N,Vi,k+1表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的观测区域面积;
(8l)按照下式,计算k+1时刻第l'+1次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号功率βk+1,l'+1:
其中, 表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于
Pk+1,c,opt和 的代价函数,Pk+1,c,opt表示k+1时刻第c次迭代后N个雷达站的发射信号功率输出值, 表示k+1时刻第l'次投影梯度算法迭代后N个雷达站的Q维列向量发射信号带宽, 表示第q位为1、其余位都为0的Q维
列向量;Q与N取值相等;上标+表示可能的取值,·表示点乘, 表示·为最小值时
对应的βk+1,l'取值,βk+1,l'表示k+1时刻第l'次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号带宽;
(8m)若 则将k+1时刻第l'+1次投影
梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号带宽βk+1,l'+1作为k+1时刻第c次迭代后N个雷达站的发射信号带宽输出值βk+1,c,opt;否则,令l'加1,返回子步骤(8j);
其中,F(Pk+1,c,opt,βk+1,l'+1)表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于Pk+1,c,opt和βk+1,l'+1的代价函数,Pk+1,c,opt表示k+1时刻第c次迭代后N个雷达站的发射信号功率输出值,βk+1,l'+1表示k+1时刻第l'+1次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号带宽,表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于Pk+1,c,opt和
βk+1,l'的代价函数,βk+1,l'表示k+1时刻第l'次投影梯度算法迭代后N个雷达站的发射信号带宽;
直到 迭代停止,此时分别将迭
代停止时得到的k+1时刻第c次迭代后N个雷达站的发射信号功率输出值Pk+1,c,opt作为k+1时刻N个雷达站的发射信号功率输出值 将k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统的发射信号带宽βk+1,c,opt作为k+1时刻组网雷达系统的发射信号带宽输出值
其中, 表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统资源分配的关于
Pk+1,c,opt和βk+1,c,opt的代价函数,Pk+1,c,opt表示k+1时刻第c次迭代后N个雷达站的发射信号功率输出值,βk+1,c,opt表示k+1时刻第c次迭代后组网雷达系统的发射信号带宽,表示k+1时刻第c-1次迭代后组网雷达系统资源分配的关于
Pk+1,c-1,opt和βk+1,c-1,opt的代价函数,Pk+1,c-1,opt表示k+1时刻第c-1次迭代后N个雷达站的发射信号功率输出值,βk+1,c-1,opt表示k+1时刻第c-1次迭代后组网雷达系统的发射信号带宽。
9.如权利要求8所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,(8d)的过程为:
将k+1时刻第c次迭代后的目标函数改写成下式:
其中, 表示等价于,A表示2N×N维单位矩阵, Pk+1,l表示k+1时刻组
网雷达系统中N个雷达站的发射信号功率在第l次投影梯度算法迭代时的取值,
Pi,k+1,l表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号功率在第l次投
影梯度算法迭代时的取值;b表示N维列向量,
表示组网雷达系统中第i个雷达站发射信号功率的下限, 表示组网雷达系统中第i个雷达站发射信号功率的上限,上标T表示转置操作;
对2N×N维单位矩阵A和N维列向量b分别进行分块,使得 A1lPk,l=
b1l,A2lPk,l>b2l,A1l表示第l次投影梯度算法迭代后的第一分块单位矩阵,A2l表示第l次投影梯度算法迭代后的第二分块单位矩阵,b1l表示第l次投影梯度算法迭代后的第一分块列向量,b2l表示第l次投影梯度算法迭代后的第二分块列向量,Pk,l表示k时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号功率在第l次投影梯度算法迭代时的取值。
10.如权利要求8所述的一种用于目标跟踪的组网雷达系统功率和带宽联合分配方法,其特征在于,(8j)的过程为:
将k+1时刻第c次迭代后的目标函数改写成下式:
其中, 表示等价于,A'表示设定的2N×N维单位矩阵, βk+1,l'表示k
+1时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号带宽在第l'次投影梯度算法迭代时的取值,βi,k+1,l'表示k+1时刻组网雷达系统中第i个雷达站的发射信号带宽在
第 l '次 投 影 梯 度 算 法 迭 代 时 的 取 值 ;b '表 示 设 定 的 N 维 列向 量 ,表示组网雷达系统中第i个
雷达站发射信号带宽的下限, 表示组网雷达系统中第i个雷达站发射信号带宽的上限,(·)T表示转置操作;
对设定的2N×N维单位矩阵A'和设定的N维列向量b'分别进行分块,使得
A1l'βk,l'=b1l',A2lβ' k,l'>b2l',A1l'表示第l'次投影梯度算法迭代后
的第一分块单位矩阵,A2l'表示第l'次投影梯度算法迭代后的第二分块单位矩阵,b1l'表示第l'次投影梯度算法迭代后的第一分块列向量,b2l'表示第l'次投影梯度算法迭代后的第二分块列向量,βk,l'表示k时刻组网雷达系统中N个雷达站的发射信号带宽在第l'次投影梯度算法迭代时的取值。
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