遺傳-和聲搜索算法下的MIMO雷達正交多相碼設計

謝雷振， 陳怡君， 康 樂， 張 群， 梁賢姣

(1.空軍工程大學信息與導航學院，西安 710077； 2.中國人民解放軍95100部隊，廣州 510405)

0 引言

多輸入多輸出雷達是一種新興的有源探測性雷達，其在低慢目標檢測、反隱身等方面具有極大優勢[1]。它繼承了相控陣雷達優點的同時，因為其波形的正交性而能夠在整個空域中進行全方位探測，所以研究MIMO雷達在理論上和實際中都有重要的價值[2-3]。

發射波形的優劣是影響MIMO雷達目標識別等性能的關鍵因素。MIMO雷達從產生至今，正交波形設計都是其中一個重要的研究方向[4-5]。主要通過構造合適的代價函數，使用適合的優化算法來得到全局最優的信號波形[1-10]。在構造代價函數方面，文獻[6]利用信息論的方法，通過回波的互信息以及最小均方誤差準則對波形進行優化；文獻[7]提出零相關區域的概念，它關心該區域內的旁瓣，忽略區域外的旁瓣，使得鄰近距離單元回波間的干擾得到有效的消除。在優化算法方面，文獻[8]提出利用模擬退火算法設計正交多相碼信號，得到了比較低的自相關旁瓣；文獻[9]用遺傳算法來設計正交多相編碼和正交離散頻率編碼波形，降低了發射信號的自相關旁瓣峰(Autocorrelation Sidelobe Peak,ASP)和互相關峰(Cross-correlation Peak,CP)；文獻[10]用遺傳禁忌混合算法進行優化，使得自相關旁瓣峰值和互相關峰值進一步降低。由于上述波形設計方法直接應用相應的啟發式算法，沒有考慮代價函數在全局最優解附近變化不大的特點，存在自相關旁瓣峰值和互相關峰值比較高[9]，并且收斂速度慢的問題[10]。……