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基于神经网络的FDA-MIMO低截获发射波形和接收波束形成联合设计
1
作者
刘德顺
夏德平
+1 位作者
陈露
马艳峰
《雷达学报（中英文）》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期1239-1251,共13页
针对传统相控阵或多输入多输出(MIMO)体制的低截获概率(LPI)阵列雷达仅能控制特定角度的辐射能量,而无法实现特定区域(距离、角度)能量控制的问题,该文提出一种基于神经网络的频控阵-多输入多输出(FDAMIMO)雷达低截获概率发射波形设计...
针对传统相控阵或多输入多输出(MIMO)体制的低截获概率(LPI)阵列雷达仅能控制特定角度的辐射能量,而无法实现特定区域(距离、角度)能量控制的问题,该文提出一种基于神经网络的频控阵-多输入多输出(FDAMIMO)雷达低截获概率发射波形设计方法。该方法通过对FDA-MIMO雷达的发射波形和接收波束形成联合设计,在确保雷达对目标检测概率的情况下,将雷达辐射能量均匀地分散到空域当中,并尽可能降低辐射到目标位置的能量,从而减小雷达信号被截获的概率。首先,建立了最小化方向图匹配误差准则下LPI性能发射波形设计和接收波束形成的优化目标函数;然后,将目标函数作为神经网络的损失函数;最后,通过迭代训练最小化神经网络的损失函数,直至网络收敛,求解出发射信号波形和对应的接收加权矢量。仿真结果表明,该文所提方法能更好地控制雷达功率分布,相比于传统算法,控制发射方向图非目标区域的波束能量分布方面有5 dB的改善;此外,在接收端形成的接收方向图波束能量也更为集中,且在多个干扰位置均产生了–50 dB以下的零陷,具有很好的干扰抑制效果。
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关键词
频控阵-多输入多输出
雷达
低截获概率阵列雷达
残差神经网络
波形设计
波束形成
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职称材料
题名
基于神经网络的FDA-MIMO低截获发射波形和接收波束形成联合设计
1
作者
刘德顺
夏德平
陈露
马艳峰
机构
南京电子技术研究所
出处
《雷达学报（中英文）》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期1239-1251,共13页
基金
国家部委基金。
文摘
针对传统相控阵或多输入多输出(MIMO)体制的低截获概率(LPI)阵列雷达仅能控制特定角度的辐射能量,而无法实现特定区域(距离、角度)能量控制的问题,该文提出一种基于神经网络的频控阵-多输入多输出(FDAMIMO)雷达低截获概率发射波形设计方法。该方法通过对FDA-MIMO雷达的发射波形和接收波束形成联合设计,在确保雷达对目标检测概率的情况下,将雷达辐射能量均匀地分散到空域当中,并尽可能降低辐射到目标位置的能量,从而减小雷达信号被截获的概率。首先,建立了最小化方向图匹配误差准则下LPI性能发射波形设计和接收波束形成的优化目标函数;然后,将目标函数作为神经网络的损失函数;最后,通过迭代训练最小化神经网络的损失函数,直至网络收敛,求解出发射信号波形和对应的接收加权矢量。仿真结果表明,该文所提方法能更好地控制雷达功率分布,相比于传统算法,控制发射方向图非目标区域的波束能量分布方面有5 dB的改善;此外,在接收端形成的接收方向图波束能量也更为集中,且在多个干扰位置均产生了–50 dB以下的零陷,具有很好的干扰抑制效果。
关键词
频控阵-多输入多输出
雷达
低截获概率阵列雷达
残差神经网络
波形设计
波束形成
Keywords
Frequency Diverse Arrays and Multiple-Input Multiple-Output(FDA-MIMO)radar
Low Probability of Intercept(LPI)radar
Residual neural network
Transmit waveform
Beamforming
分类号
TN958 [电子电信—信号与信息处理]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于神经网络的FDA-MIMO低截获发射波形和接收波束形成联合设计
刘德顺
夏德平
陈露
马艳峰
《雷达学报（中英文）》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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