(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 202210999106.1 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 西安电子科技大 学 地址 710071 陕西省西安市太白南路2号 (72)发明人 左磊　胡娟　李亚超　高永婵　 禄晓飞　张墨　高山　卓娅玲　 (74)专利代理 机构 西安嘉思特知识产权代理事 务所(普通 合伙) 6123 0 专利代理师 王丹 (51)Int.Cl. G01S 7/40(2006.01) G01S 13/66(2006.01) G01S 13/88(2006.01) G06F 9/50(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种集中 式组网雷达系统的功率分配方法 (57)摘要 本发明公开了一种集中式组网雷达系统的 功率分配方法， 包括： 获取径向距离和方位角； 根 据径向距离、 方位角以及观测噪声得到观测向 量； 根据观测向量对应的协方差矩阵、 观测函数 的雅克比矩阵得到数据费希尔信息矩阵； 根据数 据费希尔信息矩 阵与先验信息费希尔信息矩 阵 得到费希尔信息矩阵； 根据费希尔信息矩阵得到 预测克拉美罗界； 以预测克拉美罗界作为目标跟 踪误差衡量准则， 并且以随机变量表示信息丢 失， 建立基于机会约束规划的功率分配模型， 使 用条件风险价值函数将功率分配模型转化为凸 的确定性模 型， 通过对凸的确定性模 型进行求解 得到集中式组网雷达系统的发射功率分配结果。 本发明能够节省集中式组网雷达系统的功率资 源,提升了稳健性。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 115508796 A 2022.12.23 CN 115508796 A 1.一种集中 式组网雷达系统的功率分配方法， 其特 征在于， 所述功率分配方法包括： 步骤1、 获取集中 式雷达系统中第n个雷达对应的径向距离和方位角； 步骤2、 根据第n个雷达对应的所述径向距离、 所述方位角以及第n个雷达对目标T进行 观测的观测噪声得到第n个雷达对目标T 进行观测后得到的观测向量； 步骤3、 根据 所述第n个雷达对目标T进行观测后得到的观测向量对应的协方差矩阵、 第 k时刻第n个雷达对目标T的观测函数的雅克比矩阵得到第k时刻的目标T的数据费希尔信息 矩阵； 步骤4、 根据第k时刻的目标T 的数据费希尔信息矩阵与第k时刻的目标T 的先验信息费 希尔信息矩阵得到第k时刻的目标T的费希尔信息矩阵； 步骤5、 根据第k时刻的目标T 的费希尔信息矩阵得到第k时刻的目标T的预测克拉美罗 界； 步骤6、 以预测克拉美罗 界作为目标跟踪误差衡量准则， 并且以随机变量表示信息丢 失， 建立基于 机会约束规划的功率分配模型； 步骤7、 使用条件风险价值函数将所述功率分配模型转化为凸的确定性模型， 以通过对 所述凸的确定性模型进行求 解得到所述 集中式组网雷达系统的发射功率分配结果。 2.根据权利要求1所述的集中式组网雷达系统的功率分配方法， 其特征在于， 所述第n 个雷达的回波信号模型rn(t)表示为： 第k时刻第n个雷达 到目标T的径向距离Rn,k为： 第k时刻目标T与第n个雷达的方位角 θn,k为： θn,k＝arctan[(yk‑ys,n)/(xk‑xs,n)] 其中， hn表示第n个雷达的目标T的散射截面积， αn表示第n个雷达的路径衰落， Pn,k表示 第k时刻第n个雷达的发射功率， Sn(t‑τn)表示经过τn时刻第n个雷达接收到的由目标T反射 的复包络信号， τn表示第n个雷达接收到目标T反射信号相对于第n个雷达向目标T发射信号 的时延， exp( ·)表示指数函数， fc表示第n个雷达的载波频率， wn(t)表示第n个雷达的回波 信号的噪声， xk和yk分别表示第k时刻目标T在x轴和y轴的位置坐标， xs,n和ys,n分别表示第n 个雷达在x轴和y轴的位置坐标， arctan( ·)表示反正切函数。 3.根据权利要求1所述的集中式组网雷达系统的功率分配方法， 其特征在于， 所述第n 个雷达对目标T 进行观测后得到的观测向量zn,k为： zn,k＝gn,k(xk)+vn,k 其中， gn,k(xk)表示第n个雷达对目标T的观测函数， gn,k(xk)＝[Rn,k, θn,k]T， Rn,k表示第k 时刻第n个雷达到目标T的径向距离， θn,k表示第k时刻目标T与第n个雷达的方位角， xk表示 第k时刻目标T的状态， 和 分别表示第k时刻目标T在x轴和y轴的速 度， [·]T表示转置操作， vn,k表示第n个雷达对目标T进行观测的观测噪声， 并且vn,k服从均 值为0、 协方差矩阵Σn,k为高斯白噪声。 4.根据权利要求1所述的集中式组网雷达系统的功率分配方法， 其特征在于， 所述第k权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115508796 A 2时刻的目标T的数据费希尔信息矩阵JD,k为： Σn,k＝Pn,k‑1Yn,k 其中， ξn,k第k时刻第n个雷达的信息丢失变量， Pn,k表示第k时刻第n个雷达的发射功率， Yn,k表示第k时刻Sn对目标T的剩余矩， 表示对第k时刻目标T的状态xk求一阶偏导操作， gn,k表示第n个雷达对目标T的观测函数， [ ·]T表示转置操作。 5.根据权利要求4所述的集中式组网雷达系统的功率分配方法， 其特征在于， 所述第k 时刻的目标T的费希尔信息矩阵Jk为： Jk＝JP,k+JD,k 其中， JP,k表示第k时刻的目标T的先验信息费希尔信息矩阵， Qk‑1表示第k‑1时刻目标T 的过程噪声协方差矩阵， Fk表示第k时刻目标T的状态转移矩阵， Jk‑1表示第k‑1时刻目标T的 费希尔信息矩阵， [ ·]‑1表示求逆操作。 6.根据权利要求5所述的集中式组网雷达系统的功率分配方法， 其特征在于， 所述第k 时刻的目标T的预测克拉美罗界为： 其中， Ck(Pk, ξk)表示第k时刻的目标T的预测克拉美罗界， Pk＝{P1,k,...,Pn,k,...,PN,k} 表示第k时刻集中式组网雷达系统的发射功率集合， ξk＝{ξ1,k, ξ2,k,..., ξN,k}表示第k时刻 集中式组网雷达系统的信息 丢失变量 集合。 7.根据权利要求1所述的集中式组网雷达系统 的功率分配方法， 其特征在于， 所述步骤 6包括： 步骤6.1、 对第k时刻的目标T的预测克拉美罗界进行求迹， 得到第k时刻的目标T的跟踪 误差； 步骤6.2、 以第k时刻集中式雷达系 统的总功率为目标函数， 确定第k时刻的目标T 的跟 踪误差Fk小于预先设定的误差门限的概率， 以该概率大于预先设定的置信度为条件， 并且 以第k时刻每 个雷达的发射功率存在上 下界为条件， 建立基于 机会约束的功率分配模型。 8.根据权利要求7所述的集中式组网雷达系统 的功率分配方法， 其特征在于， 所述功率 分配模型为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115508796 A 3