本發明專利技術提供的是一種基于遺傳禁忌混合算法的多輸入多輸出雷達正交多相碼信號產生方法。第1步：隨機產生初始種群；第2步；判斷遺傳算法的停止準則是否滿足；第3步；計算適應度函數；第4步：采用比例選擇來實現選擇操作；第5步：交叉；第6步：采用禁忌搜索算法變異；第7步：更新種群，以新的種群返回第3步，繼續遺傳算法。本發明專利技術能設計出具有良好自相關和互相關性能的發射信號，且本發明專利技術所設計的多相碼波形相位固定，容易產生，更適合于實際應用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的是一種多輸入多輸出雷達系統的波形產生方法。
技術介紹
多輸入多輸出(MMO)雷達是借鑒通信領域的多輸入多輸出技術而提出的一種具 有高探測性能的新體制雷達。MIMO雷達按照天線的布置主要分為兩種類型集中式和分布 式。集中式MMO雷達在發射端發射正交信號，在接收端通過匹配濾波技術得到虛擬陣列孔 徑，進而得到更大的系統自由度，提高了探測目標的空間分辨率。分布式MMO雷達可以抑 制目標的RCS角度閃爍。MMO雷達在很多方面體現出的優越性能使它成為當前研究熱點。 不同于標準相控陣天線發射相干波形，MIMO雷達發射非相干波形，因此可以利用空間分集 和波形分集技術。這種波形分集技術提高了空間分辨率，參數可辨識性，目標檢測、及分類 等。另外，為提高距離分辨率和可分性，要求雷達分別具有良好的自相關和互相關性能。為避免不同信號通道間的相互干擾，通常要求MMO雷達在發射端發射相互正交 的信號，所以發射波形的好壞直接影響整個雷達的探測性能。MIMO雷達發射波形的優化設 計作為MIMO雷達的重要研究方向，也得到了深入的研究。目前很多文獻是基于相位編碼研 究 MIMO 雷達正交波形設計的。在文獻 Polyphase code design for orthogonal netted Radar systems(IEEE Transactions on Signal Processing, 2004，52 (11):3126-3135)中 提出基于模擬退火算法的正交多相碼設計，但是模擬退火算法的收斂速度較慢，局部搜索 能力較弱，容易受參數的影響。在基于遺傳算法的類零相關多相碼設計(系統工程與電子 技術.2010，32 (I) : 14-17)中，提出基于遺傳算法的類零相關正交多相碼設計，提出了一個 零相關區域，并只考慮優化主瓣附近一定區域的范圍，而不考慮遠離主瓣的范圍，將能量擠 壓到遠離主瓣的區域。遺傳算法遺傳算法模擬達爾文的“適者生存，優勝劣汰”的思想，是一種基于基因 遺傳學原理的隨機搜索算法，對解決非線性優化問題有很好的效果。它的優點是全局搜索 能力強，魯棒性好，缺點是算法易出現“早熟”，爬山能力差。禁忌搜索算法是一種元啟發式算法，它是局部搜索能力強的算法。它的收斂速度 快，“爬山”能力強，但是禁忌搜索算法的搜索性能較大地依賴于給定的初始解。一個較好的 初始解往往使禁忌搜索算法很快收斂于全局最優解，而一個較差的初始解可能極大的降低 算法的收斂速度。因此禁忌搜索算法一般要求預先給定初始解。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能提供具有良好自相關和互相關性能的發射信號，且 多相碼波形相位固定，容易產生，更適合于實際應用的基于遺傳禁忌混合算法的多輸入多 輸出雷達正交多相碼信號產生方法。本專利技術的目的是這樣實現的第I步隨機產生初始種群，給出各參數，設置迭代次數，種群規模，交叉概率，變異概率；第2步；判斷遺傳算法的停止準則是否滿足，如果滿足，輸出結果，否則繼續以下步驟；第3步；計算適應度函數，對于MMO雷達正交多相碼的產生，目標函數取為最小化自相關峰值旁瓣能量和互相關峰值能量及最小化總的自相關旁瓣能量和互相關能量，代價函數如下權利要求1.一種，其特征是:第I步隨機產生初始種群，給出各參數，設置迭代次數，種群規模，交叉概率，變異概率； 第2步；判斷遺傳算法的停止準則是否滿足，如果滿足，輸出結果，否則繼續以下步驟；第3步；計算適應度函數，對于MMO雷達正交多相碼的產生，目標函數取為最小化自相關峰值旁瓣能量和互相關峰值能量及最小化總的自相關旁瓣能量和互相關能量，代價函數如下2.根據權利要求1所述的，其特征是在第3步中,各個權值w = = ,然后計算式3.根據權利要求1或2所述的，其特征是第4步中選擇概率的取值范圍在0到I之間。4.根據權利要求1或2所述的，其特征是第5步中交叉概率的取值范圍在0. 5 < p。< I。5.根據權利要求3所述的，其特征是第5步中交叉概率的取值范圍在0. 5 < p。< I。6.根據權利要求1或2所述的，其特征是第6步中變異概率的取值范圍是0 < Pm < 0.1。7.根據權利要求3所述的，其特征是第6步中變異概率的取值范圍是0 < Pm < 0.1。8.根據權利要求4所述的，其特征是第6步中變異概率的取值范圍是O < Pm < 0.1。9.根據權利要求7所述的，其特征是第6步中變異概率的取值范圍是0 < Pm < 0.1。全文摘要本專利技術提供的是一種。第1步隨機產生初始種群；第2步；判斷遺傳算法的停止準則是否滿足；第3步；計算適應度函數；第4步采用比例選擇來實現選擇操作；第5步交叉；第6步采用禁忌搜索算法變異；第7步更新種群，以新的種群返回第3步，繼續遺傳算法。本專利技術能設計出具有良好自相關和互相關性能的發射信號，且本專利技術所設計的多相碼波形相位固定，容易產生，更適合于實際應用。文檔編號G06N3/12GK102999783SQ20121044366公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日專利技術者王偉, 趙俊杰, 王慧, 閆金山, 王咸鵬, 馬躍華, 王冠男, 李強, 李沫漩, 韓麗麗 申請人:哈爾濱工程大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于遺傳禁忌混合算法的多輸入多輸出雷達正交多相碼信號產生方法，其特征是：第1步：隨機產生初始種群，給出各參數，設置迭代次數，種群規模，交叉概率，變異概率；第2步；判斷遺傳算法的停止準則是否滿足，如果滿足，輸出結果，否則繼續以下步驟；第3步；計算適應度函數，對于MIMO雷達正交多相碼的產生，目標函數取為最小化自相關峰值旁瓣能量和互相關峰值能量及最小化總的自相關旁瓣能量和互相關能量，代價函數如下：E=w1Σl=1Lmaxk≠0|A(φl,k)|2+w2Σp=1L-1Σq=p+1Lmaxk≠0|C(φp,φq,k)|2+w3Σl=1LΣk=1N-1|A(φl,k)|2+w4Σp=1L-1Σq=p+1LΣk=-(N-1)N-1|C(φp,φq,k)|2這里w＝[w1,w2,w3,w4]是代價函數的加權系數，其中p≠q并且l,p,q＝1,2,...,L，A(φl,k)和C(φp,φq,k)分別是信號的非周期自相關函數和任意兩個信號的非周期互相關函數，根據代價函數求得適應度函數，適應度函數最大的個體即為最優個體；第4步：選擇，得到每個個體的適應度函數后，采用比例選擇來實現選擇操作，具體步驟如下：(1)利用比例選擇的公式，計算每個個體被選中遺傳到下一代群體的概率；(2)對步驟(1)求得的個體適應度進行排序；(3)采用模擬賭盤操作來確定各個個體是否遺傳到下一代群體中，即生成0到1之間的隨機數與每個個體遺傳到下一代群體的概率進行匹配；第5步：交叉：從種群中選出兩個個體隨機選擇一個切點，將切點兩側分別看作兩個子串，將右側的子串分別交換，則得到兩個新的個體；第6步：變異：變異操作采用禁忌搜索算法；第7步：更新種群，以新的種群返回第3步，繼續遺傳算法。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王偉，趙俊杰，王慧，閆金山，王咸鵬，馬躍華，王冠男，李強，李沫漩，韓麗麗，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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