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Constrained transmit beampattern design for colocated MIMO radar

机译：共置MIMO雷达的受限发射波束模式设计

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Highlights•We consider the constrained waveform design for Multiple-Input Multiple- Output (MIMO) radar to synthesize a desired beampattern.•A new Sequential Iterative Algorithm (SIA) to devise the waveform involving constant modulus and similarity constraints is proposed.•Results highlight that the proposed SIA outperforms the existing Cyclic Algorithm (CA) in terms of RMSE, computation time, beampattern.AbstractThis paper considers the constrained waveform design for Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) radar to synthesize a desired beampattern. Specifically, resorting to SemiDefinite Programming (SDP) related technique, we first minimize Integration Sidelobe Level (ISL) to optimize the waveform covariance matrix enforcing a uniform elemental power restriction as well as a 3dB bandwidth constraint. Then, based on Least Square (LS) approach, we present the existing Cyclic Algorithm (CA) and a new Sequential Iterative Algorithm (SIA) to devise the waveform under a constant modulus constraint, and a similarity constraint to allow the designed waveform sharing the similarity feature with a given reference waveform. In particular, the proposed SIA directly optimizes the objective function and its each iteration turns the multidimensional optimization problem into multiple one-dimensional optimization problems with closed-form solutions. Finally, we assess the effectiveness of the proposed technique through numerical simulations in comparison with CA.
机译： 突出显示 • 我们考虑了多输入多输出（MIMO）雷达的受约束波形设计，以合成所需的波束图。 • 一种新的顺序迭代算法（SIA）设计具有恒定模量和相似性约束的波形。 • 结果突出表明，拟议的SIA在性能上优于现有的循环算法（CA）。 RMSE项，计算时间，波束模式。 摘要 < ce：simple-para id =“ spara0002” view =“ all”>本文考虑了多输入多输出（MIMO）雷达的约束波形设计，以合成所需的波束图。具体而言，我们借助半定规划（SDP）相关技术，首先最小化了集成旁瓣电平（ISL），以优化波形协方差矩阵，从而实现了统一的基本功率限制以及3dB带宽限制。然后，基于最小二乘（LS）方法，我们提出了现有的循环算法（CA）和新的顺序迭代算法（SIA），以在恒定模量约束和相似性约束下设计波形，以允许设计的波形共享给定参考波形的相似性特征。特别地，所提出的SIA直接优化目标函数，并且其每次迭代将多维优化问题转换为具有封闭形式解决方案的多个一维优化问题。最后，我们通过数值模拟与CA的比较评估了所提出技术的有效性。

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