(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 202111578627.1 (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 710000 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　邵雷　 王博　刘宇璇　葛佳昂　齐铖　 陈文钰　 (74)专利代理 机构 西安方诺专利代理事务所 (普通合伙) 61285 专利代理师 景丽娜 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01S 13/66(2006.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 集中式MIMO雷达多目标跟踪中的波束-功 率-带宽联合分配方法 (57)摘要 本发明公开了一种集中式MIMO雷达多目标 跟踪中的波束 ‑功率‑带宽联合分配方法， 针对多 目标跟踪任 务， 分析了C ‑MIMO雷达系统中波束选 择与功率和带宽分配相结合的问题； 利用闭环认 知跟踪框架， 首先利用改进的粒子滤波器获取目 标状态估计信息； 然后， 推导出PC ‑CRLB， 为目标 状态估计误差提供了精确的下界， 并将其表示为 最优函数； 最后， 采用三步求解方法求解非凸优 化问题； 大量的仿真结果证明了该方法的有效性 和鲁棒性。 权利要求书6页 说明书24页 附图6页 CN 114662271 A 2022.06.24 CN 114662271 A 1.一种集中式MIMO雷达多目标跟踪中的波束 ‑功率‑带宽联合分配方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 构建集中式MIMO雷达的系 统模型， 所述系 统模型包括运动模型、 信号模型以及 量测模型； 步骤2： 利用抗差平方根 容积粒子滤波器来获取目标状态估计信息； 步骤3： 根据目标状态估计信息和量测模型得到的量测信息计算PC ‑CRLB， 将该PC ‑CRLB 作为指导下一次资源分配的基准； 步骤4： 根据PC ‑CRLB自适应分配功率和带宽的波束， 建立波束 ‑功率‑带宽联合分配优 化模型； 步骤5： 求解所述波束 ‑功率‑带宽联合分配优化模型并将结果反馈给集中式MIMO雷达 发射机， 得到自适应资源分配方案； 步骤6： 根据自适应资源分配方案， 将受系统性能所限制的的波束、 功率和带宽资源优 化分配给每 个目标， 对下一时刻目标运动状态进行估计跟踪。 2.根据权利要求1所述的一种集中式MIMO雷达多目标跟踪中的波束 ‑功率‑带宽联合分 配方法， 其特 征在于， 步骤2的具体步骤 包括： 步骤21： 初始化随机样本， 通过采样得到N个粒子 对各粒子赋 予相同权值 步骤22： 在k时刻， 将各粒子状态及其协方差集合 代入SCKF滤波算法， 从而可得 到k+1时刻各粒子的预测状态 及其协方差 加入量测数据后， 计 算得到新息协方差 n＝1,2,...,N； 步骤23： 通过式(13)计算 k+1时刻各 粒子残差： 步骤24： 计算自适应因子： 计算自适应因子α： 由k+1时刻的粒子残差 以及新息协方差 可计算量测模型误差判别统计量 为减少计算 量提高滤波速率， 选用两段函数式来构建自适应因子：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114662271 A 2其中， c为经验常数， 常取作1.0＜c＜2.5； 步骤25： 粒子集更新： 将上述参数代入SCK F框架， 可进一 步得到： 步骤26： 权值计算及归一 化： 计算各粒子在k+1时刻的权值： 再将各粒子权值进行归一 化处理： 步骤27： 粒子集重采样： 判断粒子集是否满足预设重采样条件， 若满足则分别将粒子集合 及其粒子权 值按重采样方式更新 为 以及 若不满足则直接进入下一 步； 步骤28： 状态更新： 根据上述计算， 对目标在k+1时刻的状态和方差估计如下：权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114662271 A 3