位編碼信號,是由于相位編碼信號的編碼方式靈活多樣,并且抗干擾能力和低截獲能力 強,使得各脈沖間接收到的發(fā)射信號轉(zhuǎn)發(fā)靈活,即一旦截獲到發(fā)射信號后立即進行脈間轉(zhuǎn) 發(fā),因此,雷達當(dāng)前脈沖接收到的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號轉(zhuǎn)發(fā)的上一脈沖的發(fā)射信號,并且當(dāng)前脈 沖的發(fā)射信號和上一脈沖的發(fā)射信號如果不完全正交,則抗轉(zhuǎn)發(fā)式干擾性能變差。針對這 一問題,本發(fā)明從各脈沖間得到的多組正交波形中挑選出正交性能略差的兩組波形,其中 一組作為發(fā)射信號,另外一組作為干擾信號,即S_transmit和S_interfere.
[0034] 步驟2,設(shè)置最大實驗次數(shù)maxtimes、遺傳算法種群數(shù)popsize,以及遺傳算法中 的變異概率C、交叉概率J和最大進化代數(shù)D,并隨機產(chǎn)生第i次迭代實驗的初始種群G 1中 popsize個不同的個體,再將該第i次迭代實驗的初始種群G1中的popsize個不同的個體, 作為第i次迭代實驗的雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值L u·也W ;其中,i的初始值為1, i e {1,2,…,maxtimes},i表示迭代實驗次數(shù)。
[0035] 具體地,雷達回波信號中包括發(fā)射信號、轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號和噪聲,將雷達回波信號 經(jīng)過脈壓濾波器后,產(chǎn)生雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值,再將雷達回波信號的脈壓濾波 器權(quán)值與雷達回波信號進行匹配,進而可以實現(xiàn)目標(biāo)的識別、檢測和定位。當(dāng)雷達回波信號 中存在轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號,并且該轉(zhuǎn)法式干擾信號和發(fā)射信號的正交性不好時,可能會造成 目標(biāo)的識別、檢測和定位產(chǎn)生較大影響,所以優(yōu)化雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值變得尤 為重要。
[0036] 步驟3,根據(jù)發(fā)射信號S_transmit和第i次迭代實驗的雷達回波信號的脈壓濾波 器權(quán)值.纟_ ,構(gòu)造第i次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值MSR1;其中,i的初始值為1,i表 示迭代實驗次數(shù),i e {1,2,…,maxtimes},maxtimes表示設(shè)置的最大實驗次數(shù)。
[0037] 具體地,根據(jù)發(fā)射信號S_transmit和第i次迭代實驗的雷達回波信號的脈壓濾波 器權(quán)值I _·#/的Zi,構(gòu)造第i次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值MSR1,其表達式為:
[0038] MSR1= max (S_match χ+ λ / (S^rth1+ ε ));
[0039] 其中,Sjiiatch1表示發(fā)射信號S_transmit和第i次迭代實驗的雷達回波信號的脈 壓濾波器權(quán)值^ HWg/?/'匹配后的主副瓣比,
[0040] 且.5二=/)〃狀((/"仍'(1?_".肌、'""'/,$二\以 )/盡/2/_')).;.3_〇1'1:111表不轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信 號S_interfere和第i次迭代實驗的雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值#_ 匹配后的 主副辦比,且5' - or/V = P/".s7-(cw?v'GS_- uv/g/?/')):
[0041] ε表示防止轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號S_interfere和第i次迭代實驗的雷達回波信號 的脈壓濾波器權(quán)值匹配后的主副瓣比S^rth 1為零的極小數(shù),本發(fā)明取ε = 〇.〇〇〇〇〇〇1,λ表示控制轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號S_interfere和第i次迭代實驗的雷達回波信號 的脈壓濾波器權(quán)值匹配后的主副瓣比Sjrth 1的數(shù)量級參數(shù),一般可以取0. 1或 1或10,本發(fā)明取λ = 1,Prnsr( ·)表示求主副瓣比,conv( ·)表示求卷積,S_transmit 表示發(fā)射信號,表示第i次迭代實驗得到的雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值, max( ·)表示取最大值,i的初始值為1,i e {1,2,…,maxtimes},maxtimes表示設(shè)置的最 大實驗次數(shù),i表示迭代實驗次數(shù)。
[0042] 得到適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值是為了優(yōu)化雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值,使之與發(fā)射信 號實現(xiàn)最大程度匹配,同時也能夠最大程度抑制雷達回波信號中的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾;適應(yīng)度函 數(shù)數(shù)值的大小主要由發(fā)射信號和雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值匹配后的主副瓣比,以及 轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號和雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值匹配后的主副瓣比共同決定;發(fā)射信號 和雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值匹配后的主副瓣比越大,則發(fā)射信號和雷達回波信號的 脈壓濾波器權(quán)值的匹配特性越好;轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號和雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值匹配 后的主副瓣比越小,則雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值和轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號的匹配性不好, 正交性越好。
[0043] 為了優(yōu)化雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值,使之與發(fā)射信號實現(xiàn)最大程度匹配, 同時也能夠最大程度抑制雷達回波信號中的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾,也就是使適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值最大, 則要求發(fā)射信號和雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值匹配后的主副瓣比盡可能大,轉(zhuǎn)發(fā)式干 擾信號和雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值匹配后的主副瓣比盡可能小,達到優(yōu)化雷達回波 信號的脈壓濾波器權(quán)值的目的。
[0044] 步驟4,根據(jù)第i次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值MSR1,通過遺傳算法得到第i次迭 代實驗后的雷達回波信號的脈壓濾波器最終權(quán)值S+weight 1;其中,i的初始值為1,i表示 迭代實驗次數(shù),i e {1,2,…,maxtimes},maxtimes表示設(shè)置的最大實驗次數(shù)。
[0045] 步驟4的具體子步驟如下:
[0046] 4. 1令第i次迭代實驗的第一代進化代數(shù)的初始種群G1為G '然后采用遺傳算法 對G11中popsize個不同的個體分別依次進行篩選操作、交叉操作、變異操作,得到m 1個不 同的變異個體;其中,mkpopsize ;
[0047] 設(shè)第j代中間種群數(shù)為Mi,將m1個不同的變異個體和G 11中popsize個不同的個 體均放在第一代中間種群M1中,再從第一代中間種群M 1中選出最接近第i次迭代實驗的適 應(yīng)度函數(shù)MSR1的popsize個相異個體,作為第i次迭代實驗的第二代進化代數(shù)的初始種群 G12, j e {1,2,…,D},D表示設(shè)置的最大進化代數(shù);
[0048] 4. 2采用遺傳算法對G12中popsize個相異個體分別依次進行篩選操作、交叉操作、 變異操作,得到m 2個變異個體;
[0049] 將m2個變異個體和G 12中popsize個相異個體均放在第二代中間種群M 2中,再從 第二代中間種群M2中選出最接近第i次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)MSR 1的popsize個相異個 體,作為第三代進化代數(shù)的第i次迭代實驗的初始種群G13, j e {1,2,…,D},D表示設(shè)置的 最大進化代數(shù);
[0050] 4. 3重復(fù)此過程,采用遺傳算法得到第i次迭代實驗的第j代進化代數(shù)的G11中 popsize個相異個體,再對6"中popsize個相異個體分別依次進行篩選操作、交叉操作、變 異操作,得到個變異個體,j e {1,2,…,D},D表示設(shè)置的最大進化代數(shù);
[0051] 將Hii個變異個體和G ^中popsize個相異個體均放在第j代中間種群M沖,再 從第j代中間種群化中選出最接近第i次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)MSR 1的popsize個相 異個體,作為第i次迭代實驗的第j+Ι代進化代數(shù)的初始種群G1(]+1),j e {1,2,…,D}, j+1 e {1,2,…,D},D表示設(shè)置的最大進化代數(shù);
[0052] 直到得到第i次迭代實驗的第D代進化代數(shù)的初始種群Gid,迭代停止,此時將G id 中popsize個相異個體,作為通過遺傳算法得到的第i次迭代實驗后的雷達回波信號的脈 壓濾波器最終權(quán)值S+weight1,即通過遺傳算法得到第i次迭代實驗后的雷達回波信號的脈 壓濾波器最終權(quán)值S+weight 1;
[0053] 其中,i的初始值為1,i表示迭代實驗次數(shù),i e {1,2,…,maxtimes},maxtimes 表示設(shè)置的最大實驗次數(shù),popsize表示設(shè)置的遺傳算法種群數(shù)。
[0054] 具體地,篩選操作是以第i次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值最優(yōu)為準(zhǔn)則,來選取第i 次迭代實驗的popsize個不同的個體中最接近該第i次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值的結(jié) 果,即篩選出由第i次迭代實驗的雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值的初始值#_ u·#功Γ中 popsize個個體中最接近該適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值的1個各不相同的個體;I < popsize,popsize 表示設(shè)置的遺傳算法種群數(shù)。
[0055] 交叉操作是在第i次迭代實驗的1個各不相同的個體中,分別隨機選擇其中兩個 互不相同的個體進行交叉操作,得到m個不同的新個體。其中,?:<q 2,1表示最接近第i 次迭代實驗的適應(yīng)度函數(shù)的各不相同的個體數(shù),Cf表示求取排列組合,且
〇交 叉操作有多種方式,一般包括單點交叉和多點交叉。例如,對兩個個體11110和00101,在第 二位處進行交叉,得到兩個新個體為11101和00110。
[0056] 變異操作是對m個不同的新個體分別進行按位變異操作,即對m個不同的新個 體中每一個新個體,隨機選擇第t位進行變異操作,得到m個不同的變異個體。其中, te {1,2,…,T},T表示m個不同的新個體中每一個新個體的位數(shù)。例如,對一個新個體 00110,隨機選擇第三位進行變異操作,得到的變異個體為00010,分別計算m個不同的變 異個體的適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值,得到第i次迭代實驗的m個不同適應(yīng)度函數(shù)數(shù)值對應(yīng)的最好個 體,作為第i次迭代實驗后通過遺傳算法得到的最終雷達回波信號的脈壓濾波器權(quán)值S_ weight1;其中,i的初始值為1,i表示迭代實驗次數(shù),i e {l,2,...,maxtimes},maxtimes 表示設(shè)置的最大實驗次