基于FDA-MIMO的雷达通信一体化射频隐身波形设计方法OA

针对频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)发射波束随时间动态变化难以灵活调控,从而限制雷达通信一体化(Dual-Function Radar-Communication,DFRC)系统射频隐身性能的问题,基于FDA多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)DFRC系统,提出了一种面向射频隐身的基带发射波形设计方法。将脉冲持续时间拆分为多个时隙,推导FDA-MIMO瞬时发射波束图的解析表达式。针对单目标探测与多用户通信场景,通过低通滤波器与数字接收滤波器设计接收信号处理方法,推导雷达信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)与通信信息嵌入性能指标。在模型构建方面,以雷达SINR、通信信息嵌入、发射波形恒模为约束条件,以瞬时发射波束图在目标距离角度位置处的积分波束功率最小化为目标函数。在模型求解方面,提出一种基于坐标轮回框架的半正定松弛(Semi-Definite Relaxation,SDR)迭代优化算法快速求解上述非凸优化模型。仿真结果表明,所提算法可以确保杂波环境下的雷达探测性能与噪声信道下的多用户通信性能,能够通过基带波形设计控制时变发射波束图在目标处的实时波束功率,提升射频隐身能力。