(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 202111579092.X (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710043 陕西省西安市灞桥区长乐 东 路甲字一 号 (72)发明人 李正杰　谢军伟　张浩为　王博　 齐铖　陈楚舒　葛佳昂　李媛　 刘宇璇　 (74)专利代理 机构 西安研创天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61239 专利代理师 王小慧 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01S 13/66(2006.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 一种面向多目标跟踪的共址MIMO雷达阵列 优化分配方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向多目标跟踪的共址 MIMO雷达阵列优化分配方法， 基于构建的共址 MIMO雷达系统模型构建了阵列分配优化模型， 并 利用凸松弛与本地搜索算法进行天线选择， 最终 得到下一时刻的优化分配方案， 基于该优化分配 方案来指导下一时刻的目标跟踪； 从仿真结果可 知， 本算法无论从跟踪性能指标、 还是计算时间， 都是在一定程度上要优于启发式算法的； 而穷举 搜索方法精度比所提算法略微高一些， 但是耗时 更长， 效率更低， 不能满足 实际作战需求。 权利要求书2页 说明书17页 附图4页 CN 114662272 A 2022.06.24 CN 114662272 A 1.一种面向多目标跟踪的共址MIMO雷达阵列优化分配方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 步骤1： 建立共址 MIMO雷达系统模型， 用于对多个运动目标进行测量， 得到量测数据； 步骤2： 利用平方根容积卡尔曼滤波器对得到的量测数据进行处理， 得到当前时刻目标 状态估计值； 步骤3： 基于步骤2得到的目标状态估计值， 推导关于多普勒 ‑DOA的PCRLB并构 建阵列优 化分配模型； 步骤4： 基于凸松弛和本地搜索结合的算法来 求解所述阵列优化分配模型； 步骤5： 根据步骤4的求解结果得到下一时刻的优化分配方案， 基于该优化分配方案来 指导下一时刻的目标跟踪。 2.根据权利要求1所述的一种面向多目标跟踪的共址MIMO雷达阵列优化分配方法， 其 特征在于， 步骤1所述的建立共址MIM O雷达系统模 型包括信号模型、 目标运动模型和量测模 型。 3.根据权利要求2所述的一种面向多目标跟踪的共址MIMO雷达阵列优化分配方法， 其 特征在于， 步骤3的具体操作步骤 包括： 步骤31： 引入二元矢量 来表示k时刻发射、 接收天线的选择与否， 所述 二元矢量 为： 式中， 表示k时刻选择第m个发射天线与否， 表示k时刻选择第n个接收天线与否， 且 步骤32： 对于多个目标的跟踪精度， 取多个目标的PCRLB之和为代价函数， 所述代价函 数为： 其中， tr(.)为矩阵求迹运 算； 步骤33： 考虑以下约束条件： 其中， G为选择的天线总数； 步骤34： 构建优化分配模型为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114662272 A 24.根据权利要求3所述的一种面向多目标跟踪的共址MIMO雷达阵列优化分配方法， 其 特征在于， 步骤4的具体操作步骤 包括： 步骤41： 利用线性 规划对二元矢量进行松弛， 将式(26)改写为： 步骤42： 由于式(27)为凸的， 采用凸优化 算法进行求 解， 得到最优解； 步骤43： 若所述最优解为整数时直接输出最优的天线选择结果； 若所述最优解为小数 时采用本地搜索算法来获得近似最优解并输出选择 结果。 5.根据权利要求4所述的一种面向多目标跟踪的共址MIMO雷达阵列优化分配方法， 其 特征在于， 步骤43中所述采用本地搜索算法来获得近似最优解的具体步骤 包括： 步骤431： 假设当前选择的天线集合为Scur＝{Scur(1),Scur(2),…,Scur(g)}， 其中Scur(g) 代表选择天线的位置， 则将所有邻域集合可表示为： Si nei＝{Si nei(1),Si nei(2),…,Si nei (g)}， 其中， Si nei代表将Scur(g)置换出当前天线集 合并用余下天线取代后所有的可 行解； 步骤432： 用Si nei中排序较高的天线对Scur中排序较低的天线进行依次置换， 直至目标函 数值有所 下降， 单次循环终止； 步骤433： 当初始解 集中的所有天线均被 检验后， 本地搜索算法终止 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114662272 A 3