CN104023403A - 自组织网络化雷达频率资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于雷达频率资源分配技术领域，特别涉及自组织网络化雷达频率资源分配方法。该自组织网络化雷达频率资源分配方法包括以下步骤：步骤1：判断是否有对应节点雷达的探测任务；步骤2：将第m_i个节点雷达的协商探测请求指令分别发送至其他节点雷达；步骤3：判断第m_i个节点雷达的第i协同周期是否到期；步骤4：判断第m_i个节点雷达是否收到来自其他的协商探测请求指令；步骤5：第m_i个节点雷达为各个节点雷达分配频率资源；步骤6：第m_i个节点雷达分别向其他节点雷达发送协商响应指令；步骤7：判断第m_i个节点雷达收到的来自其他节点雷达的协商响应指令的个数是否为0；步骤8：判断第m_i个节点雷达是否和其他节点雷达被分配了相同的工作频点。

Description

自组织网络化雷达频率资源分配方法

技术领域

本发明属于雷达频率资源分配技术领域，特别涉及自组织网络化雷达频率资源分配方法。本发明适用于在没有信息融合与系统控制中心的网络化雷达的情况，实现对频率资源的分配。

背景技术

网络化雷达是提高雷达探测能力、抗干扰能力和生存能力的一种有效方法。网络化雷达通过将多部不同频率的雷达在空间中进行优化布站以形成密集度很高的信号空间，并通过动态配置各雷达节点的探测模式以形成冗余探测和互补探测，从不同的时间、空间、频率、极化和波形等多个维度上获取目标回波和环境信号。再通过合适的信号级或数据级融合处理方法，从多维度观测信号/数据中提取出目标和环境信息,网络化雷达具有单部雷达独立工作所不能实现的探测能力和体系对抗能力。现有网络化雷达多采用信息融合与系统控制中心来调度管理整个雷达网络，整个雷达网络的运行都依赖信息融合与系统控制中心来完成。即以信息融合与系统控制中心为核心、各雷达节点为末端的放射状结构，这种结构下各个雷达节点都分别通过通信数据链路与独立的信息融合与系统控制中心相链接。在敌方的打击威胁之下，这种以信息融合与系统控制中心为核心的网络化雷达组织形式表现得极为脆弱。一旦信息融合与系统控制单元被敌方摧毁或发生故障后，整个雷达网络将发生解体，各个雷达节点将退化为若干部独立工作的雷达，从而丧失网络化雷达所带来的性能改善。同时，有中心的网络化雷达往往难以胜任快速展开、实时调整的需要。

随着现代军事技术的飞速发展，无线电技术越来越多地应用于各种先进的武器装备，雷达面临的电磁环境异常复杂。不同节点雷达之间，如编队飞机机载雷达或编队舰艇的舰载雷达，同频段工作导致的相互间干扰影响也很严重。随着编队规模的不断扩大，雷达数量的不断增多，同频干扰愈发严重，将严重影响目标检测和跟踪。同频干扰对雷达的危害主要体现在以下三个方面：1)影响对目标的发现，尤其是对小目标的检测。当同时开机的雷达数量过多时，干扰非常严重，雷达显示屏基本被干扰所占据，真实的目标回波淹没在干扰之中，增加了目标检测的难度。2)破坏雷达对目标的连续跟踪。对已建立跟踪的目标，若同频干扰出现在跟踪波门内，将会导致跟踪目标丢失。3)产生虚假目标。同频干扰本为有源干扰，当多部雷达的波束相互交叠的情况下，来自其它雷达发射信号的回波将在各雷达上产生虚假目标。

发明内容

本发明的目的在于提出自组织网络化雷达频率资源分配方法。本发明适用于在没有信息融合与系统控制中心的自组织网络化雷达且节点数较多的情况，实现对同频干扰的抑制。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

自组织网络化雷达频率资源分配方法包括以下步骤：

步骤1：在自组织网络化雷达中，在每个节点雷达的第i协同周期开始时，判断在第i协同周期内是否有对应节点雷达的第i协同周期探测任务，如果有，则执行步骤2，如果没有，则等待对应节点雷达的第i+1协同周期开始，i为大于1的自然数；

步骤2：将存在第i协同周期探测任务的节点雷达数表示为M_i，在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机生成第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令，将第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令分别发送至其他节点雷达对应的决策控制计算机，m_i取1至M_i；

步骤3：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，判断第m_i个节点雷达的第i协同周期是否到期；如果第m_i个节点雷达的第i协同周期到期，则根据生成对应节点雷达在第i协同周期的频率分配结果；如果第m_i个节点雷达的第i协同周期没有到期，则执行步骤4；

步骤4：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机在设定时间段内收到的来自其他决策控制计算机的协商探测请求指令的个数为0，则在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回执行步骤3；否则，则执行步骤5；

步骤5：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机根据在设定时间段内收到的协商探测请求指令、以及第m_i个节点雷达的工作频点，为各个节点雷达分配频率资源；

步骤6：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机在第i协同周期当前协商周期内，分别向其他节点雷达对应的决策控制计算机发送第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的协商响应指令；

步骤7：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，如果第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机在设置时间段内收到的来自其他决策控制计算机的协商响应指令的个数为0，则在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回至步骤2；否则执行步骤8；

步骤8：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机判断在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期内，第m_i个节点雷达和其他节点雷达是否被分配了相同的工作频点，如果是，则将第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期内与其他节点雷达相冲突的的工作频点加入到第m_i个节点雷达第i协同周期下一协商周期的协商探测请求指令中，然后在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回至步骤2。如果否，则返回至步骤4。

本发明的特点和进一步改进在于：

在步骤1中，首先架设自组织网络化雷达，所述自组织网络化雷达包括M个节点雷达以及M个决策控制计算机，M为大于1的自然数；每个节点雷达电连接有对应的决策控制计算机，各个节点雷达对应的决策控制计算机通过通信连接形成通讯网，各个节点雷达对应的决策控制计算机通过通讯网进行时间同步。

在架设自组织网络化雷达之后，在第m个节点雷达对应的决策控制计算机中，设置对应节点雷达的第1协同周期至第N'协同周期，m取1至M，N'为大于1的自然数；每个节点雷达的每个协同周期的长度为T，各个节点雷达的第i协同周期的起始时刻相同，各个节点雷达的第i协同周期的结束时刻相同，i取1至N'；每个节点雷达的每个协同周期由第1轮协商周期至第N轮协商周期组成，N为大于1的自然数。

在步骤1中，设置参数m(i1)和m(i2)，当第m个节点雷达在第i协同周期内需跟踪的目标数目为0时，m(i1)＝0；当第m个节点雷达在第i协同周期内需跟踪的目标数目不为0时，m(i1)＝1；当m个节点雷达在第i协同周期内需搜索的空域体积为0时，m(i2)＝0，当m个节点雷达在第i协同周期内需搜索的空域体积不为0时，m(i2)＝1，m取1至M；则当m(i1)+m(i2)≠0时，表明存在第m个节点雷达第i协同周期探测任务；当m(i1)+m(i2)＝0时，表明不存在第m个节点雷达第i协同周期探测任务。

所述步骤5的具体子步骤为：

(5.1)在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，根据第m_i个节点雷达的第i协同周期探测任务，得出第m_i个节点雷达的工作频点；

根据第m_i个节点雷达在设定时间段内收到m'_i个协商探测请求指令，得出对应的m'_i个节点雷达的工作频点；将第m_i个节点雷达的工作频点以及对应的m'_i个节点雷达的工作频点组合成M(i)个节点雷达的工作频点，M(i)＝m'_i+1；

(5.2)对于M(i)个节点雷达的工作频点，得出M(i)重叠频点集合至2重叠频点集合，M(i,q)重叠频点集合中的元素为：在所述M(i)个节点雷达的工作频点中出现M(i,q)次的工作频点，M(i,q)取2至M(i)；

针对M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点，得出对应的节点雷达组合，n_M(i,q)取1至N_M(i,q)，N_M(i,q)为所述M(i,q)重叠频点集合中频点的个数，所述M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的节点雷达组合为：所述M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的M(i,q)个节点雷达；对于M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的每个节点雷达，其工作频点包括M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点；然后按照M(i,q)重叠频点集合的每个频点对应的节点雷达组合，将M(i,q)重叠频点集合的所有频点划分为多个频点组，将M(i,q)重叠频点集合中频点组的个数表示为d_M(i,q)；

根据M(i,q)重叠频点集合中每个频点组，得出对应的d_M(i,q)个M(i,q)重叠频点子集合；所述每个M(i,q)重叠频点子集合中的元素为：M(i,q)重叠频点集合中对应频点组中的频点；

依次进行M(i)重叠频点集合的频点分配过程至2重叠频点集合的频点分配过程，M(i,q)重叠频点集合的频点分配过程为：每个M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程。每个M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程包括以下子步骤：

5.21)设置频点迭代参数j，j＝1,2,3...，当j＝1时，执行子步骤5.22)

5.22)设置节点序号迭代参数l，l＝0，1,2...，当l＝0时，执行子步骤5.23)

5.23)令l值自增1；

5.24)如果l>M(i,q)，返回执行子步骤5.22)，进行下一轮分配；如果l≤M(i,q)，则进行子步骤5.25)；

5.25)判断j是否大于p，p为对应M(i,q)重叠频点子集合的元素的个数；若j>p，则对应M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程结束；若j≤p，则执行子步骤5.26)；

5.26)将对应M(i,q)重叠频点子集合的第j个频点分配至对应的M(i,q)个节点雷达中的第l个节点雷达上；

5.27)令j值自增1，然后返回至子步骤5.23)。

本发明的有益效果为：1)在没有信息融合与系统控制中心的情况下，自组织网络化雷达完成其频率资源的分配。2)在自组织网络化雷达中，节点雷达可以随进随出，具有开放性和灵活性；在每个协同周期中完成多轮自组织协商，到期后协商自动终止，按已达成的协商结果协同工作。

附图说明

图1为本发明的自组织网络化雷达频率资源分配方法的流程图；

图2为本发明每个节点雷达的协同周期和协商周期的示意图；

图3为本发明中重叠频点子集合的频点分配流程图；

图4为仿真实验中某一协同周期第一轮协商后得出的自组织网络化雷达频率资源分配结果示意图；

图5为仿真实验中某一协同周期第二轮协商后得出的自组织网络化雷达频率资源分配结果示意图。

图6为仿真实验中某一协同周期第三轮协商后得出的自组织网络化雷达频率资源分配结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1，为本发明的自组织网络化雷达频率资源分配方法的流程图。该自组织网络化雷达频率资源分配方法包括以下步骤：

步骤1，在自组织网络化雷达中，在第m个节点雷达对应的决策控制计算机中，设置对应节点雷达的第1协同周期至第N'协同周期，m取1至M，M为大于1的自然数；N'为大于1的自然数；每个节点雷达的每个协同周期的长度为T，各个节点雷达的第i协同周期的起始时刻相同，各个节点雷达的第i协同周期的结束时刻相同，i取1至N'。每个节点雷达的每个协同周期由第1轮协商周期至第N轮协商周期组成，N为大于1的自然数。在每个节点雷达的第i协同周期开始时，每个节点雷达对应的决策控制计算机判断在第i协同周期内是否有对应节点雷达的第i协同周期探测任务，如果有，则执行步骤2，如果没有，则等待对应节点雷达的第i+1协同周期开始。

其具体子步骤为：

(1.1)架设自组织网络化雷达，所述自组织网络化雷达包括M个节点雷达以及M个决策控制计算机，M为大于1的自然数；每个节点雷达电连接有对应的决策控制计算机，各个节点雷达对应的决策控制计算机通过通信连接形成通讯网，各个节点雷达对应的决策控制计算机通过通讯网进行时间同步。

自组织网络化雷达的概念就是利用自组织理论的基本思想和方法来实现在融合与控制中心缺失的情况下网络化雷达的自主协同探测。即在各雷达节点之间信息交互和融合的基础上，依照一系列的准则和方法，使得各个雷达节点能够相互默契的自动调整其工作模式和工作参数，从而根据战场态势和任务需求自适应的进行协同探测。相比传统的雷达网络，自组织网络化雷达具有更强的抗毁性和灵活性，能够大幅提高雷达网络在复杂战场环境下的生存能力和应对探测环境动态变化的能力。

(1.2)参照图2，本发明每个节点雷达的协同周期和协商周期的示意图。在架设自组织网络化雷达之后，在第m个节点雷达对应的决策控制计算机中，设置对应节点雷达的第1协同周期至第N'协同周期，m取1至M，N'为大于1的自然数；每个节点雷达的每个协同周期的长度为T，各个节点雷达的第i协同周期的起始时刻相同，各个节点雷达的第i协同周期的结束时刻相同，i取1至N'。每个节点雷达的每个协同周期由第1轮协商周期至第N轮协商周期组成，N为大于1的自然数，每轮协商周期的时长为U_p。

(1.3)在每个节点雷达的第i协同周期开始时，每个节点雷达对应的决策控制计算机判断在第i协同周期内是否有对应节点雷达的第i协同周期探测任务，如果有，则执行步骤2，如果没有，则等待对应节点雷达的第i+1协同周期开始；对应节点雷达的第i协同周期探测任务包括：对应节点雷达第i协同周期的目标跟踪任务和对应节点雷达第i协同周期的空域搜索任务；每个节点雷达对应的决策控制计算机根据需跟踪的目标数目及需搜索的空域，判断是否有对应节点雷达的第i协同周期探测任务，即判断是否有对应节点雷达第i协同周期的目标跟踪任务和对应节点雷达第i协同周期的空域搜索任务。具体说明如下：

设置参数m(i1)和m(i2)，当第m个节点雷达在第i协同周期内需跟踪的目标数目为0时，m(i1)＝0；当第m个节点雷达在第i协同周期内需跟踪的目标数目不为0时，m(i1)＝1。当m个节点雷达在第i协同周期内需搜索的空域体积为0时，m(i2)＝0，当m个节点雷达在第i协同周期内需搜索的空域体积不为0时，m(i2)＝1，m取1至M；则当m(i1)+m(i2)≠0时，表明存在第m个节点雷达第i协同周期探测任务，此时，步骤2；反之，当m(i1)+m(i2)＝0时，表明不存在第m个节点雷达第i协同周期探测任务，此时，等待对应节点雷达的第i+1协同周期开始。

(1.4)本发明实施例中，对于自组织网络化雷达中每个节点雷达，确定待分配的Γ个频点，将这Γ个频点分别表示为第1个频点至第Γ个频点，Γ为大于1的自然数。

步骤2，在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，每个节点雷达对应的决策控制计算机生成对应节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令，将对应节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令发送至其他节点雷达对应的决策控制计算机。

其具体子步骤为：

将存在第i协同周期探测任务的节点雷达数表示为M_i，例如，对于M_i个节点雷达，如果其中3个节点雷达不存在第i协同周期探测任务，则存在第i协同周期探测任务的节点雷达数为M-3。显然，M_i≤M。

对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机生成第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令，将第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令通过通讯网发送至其他节点雷达对应的决策控制计算机；m_i取1至M_i。

第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令包括：第m_i个节点雷达在第i协同周期的探测任务(包括目标跟踪和空域搜索)、以及第m_i个节点雷达在第i协同周期的探测任务所需要的频点，m_i取1至M_i。

步骤3，对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机判断第m_i个节点雷达的第i协同周期是否到期(是否到达第m_i个节点雷达的第i协同周期的结束时刻)，m_i取1至M_i；如果第m_i个节点雷达的第i协同周期到期，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机根据第m_i个节点雷达在第i协同周期最后一个协商周期内的协商探测请求指令，生成第m_i个节点雷达在第i协同周期的频率分配结果；第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机根据第m_i个节点雷达在第i协同周期的频率分配结果，向第m_i个节点雷达发送对应的控制指令，在第i+1协同周期，第m_i个节点雷达按照其在第i协同周期的频率分配结果进行工作(包括目标跟踪和空域搜索)；反之，如果第m_i个节点雷达的第i协同周期没有到期，则执行步骤4。

在步骤3中，将当前时刻表示为t，将第m_i个节点雷达的第i协同周期的开始时刻表示为T_i，则当t≥T_i+T时，第m_i个节点雷达的第i协同周期到期，T为每个节点雷达的每个协同周期的长度；否则，如果t<T_i+T，第m_i个节点雷达的第i协同周期未到期。

在步骤3中，第m_i个节点雷达在第i协同周期的频率分配结果包括：第m_i个节点雷达能够使用的频点、以及第m_i个节点雷达在能够使用的频点上进行的探测任务。

步骤4，对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机计算在设定时间段内收到的来自其他决策控制计算机的协商探测请求指令的个数m'_i，m_i取1至M_i；设定时间段的开始时刻为第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期的开始时刻，设定时间段的长度为T₁，T₁<T，例如T₁＝0.1T。

如果m'_i＝0(说明各个节点雷达对应的决策控制计算机已经协商完毕)，则在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回执行步骤3；如m'_i≠0，则执行步骤5。

步骤5，对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，第m_i个节点雷达根据在设定时间段内收到的协商探测请求指令、以及第m_i个节点雷达的工作频点，为各个节点雷达分配频率资源。

其具体子步骤为：

(5.1)对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，根据第m_i个节点雷达的第i协同周期探测任务，得出第m_i个节点雷达的工作频点。

根据第m_i个节点雷达在设定时间段内收到m'_i个协商探测请求指令，得出对应的m'_i个节点雷达的工作频点；将第m_i个节点雷达的工作频点以及对应的m'_i个节点雷达的工作频点组合成M(i)个节点雷达的工作频点，M(i)＝m'_i+1。

(5.2)对于M(i)个节点雷达的工作频点，将对应的M(i)个节点雷达表示为C1节点雷达至CM(i)节点雷达；得出M(i)重叠频点集合至2重叠频点集合，M(i,q)重叠频点集合中的元素为：在所述M(i)个节点雷达中的工作频点中出现M(i,q)次的工作频点，M(i,q)取2至M(i)；

针对M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点，得出对应的节点雷达组合，n_M(i,q)取1至N_M(i,q)，N_M(i,q)为所述M(i,q)重叠频点集合中频点(元素)的个数，所述M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的节点雷达组合为：所述M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应M(i,q)个节点雷达。对于M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的每个节点雷达，其工作频点包括M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点。然后按照M(i,q)重叠频点集合的每个频点对应的节点雷达组合，将M(i,q)重叠频点集合的所有频点划分为多个频点组，将M(i,q)重叠频点集合中频点组的个数表示为d_M(i,q)，显然，

$0\&le;d_{M(i,q)}\&le;C_{M\left(i\right)}^{M(i,q)}$

当d_M(i,q)＝0时，说明没有在M(i)个节点雷达中的工作频点中出现M(i,q)次的工作频点，M(i,q)重叠频点集合中没有元素(频点)，即M(i,q)重叠频点集合为空集。M(i)重叠频点集合中频点组的个数为1或0。

当M(i,q)重叠频点集合不是空集时，根据M(i,q)重叠频点集合中每个频点组，得出对应的d_M(i,q)个M(i,q)重叠频点子集合。所述每个M(i,q)重叠频点子集合中的元素为：M(i,q)重叠频点集合中对应频点组中的频点。显然，当M(i)重叠频点集合中频点组的个数为1时，M(i)重叠频点子集合只有一个，所述M(i)重叠频点子集合与M(i,q)重叠频点集合相同。

下面进行举例说明：M(i)＝3，M(i,q)＝2，将对应3个节点雷达表示为C1节点雷达至C3节点雷达。M(i,q)重叠频点集合(即2重叠频点集合)有4个频点，将这4个频点分别表示为f(1)至f(4)。频点f(1)为C1节点雷达的工作频点且为C2节点雷达的工作频点，频点f(2)为C1节点雷达的工作频点且为C2节点雷达的工作频点，频点f(3)为C1节点雷达的工作频点且为C3节点雷达的工作频点，频点f(4)为C1节点雷达的工作频点且为C3节点雷达的工作频点。则根据上述说明，将M(i,q)重叠频点集合分为两个M(i,q)重叠频点子集合，此时d_M(i,q)＝2，由于显然，

$0\&le;d_{M(i,q)}\&le;C_{M\left(i\right)}^{M(i,q)}$

则其中一个M(i,q)重叠频点子集合的元素为f(1)和f(2)，另一个M(i,q)重叠频点子集合的元素为f(3)和f(4)。

依次进行M(i)重叠频点集合的频点分配过程至2重叠频点集合的频点分配过程，M(i,q)重叠频点集合的频点分配过程为：进行每个M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程。参照图3，为本发明中重叠频点子集合的频点分配流程图。

每个M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程包括以下子步骤：

5.21)设置频点迭代参数j，j＝1,2,3...，当j＝1时，执行子步骤5.22)

5.22)设置节点序号迭代参数l，l＝0，1,2...，当l＝0时，执行子步骤5.23)

5.23)令l值自增1；

5.24)如果l>M(i,q)，返回执行子步骤5.22)，进行下一轮分配；如果l≤M(i,q)，则进行子步骤5.25)；

5.25)判断j是否大于p，p为对应M(i,q)重叠频点子集合的元素的个数；若j>p，则说明对应M(i,q)重叠频点子集合的每个频点已经分配到对应的M(i,q)个节点雷达上，对应M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程结束；若j≤p，则执行子步骤5.26)；

5.26)将对应M(i,q)重叠频点子集合的第j个频点(元素)分配至对应的M(i,q)个节点雷达中的第l个节点雷达上；

5.27)令j值自增1，然后返回至子步骤5.23)。

需要说明的是，当M(i,q)重叠频点集合为空集时，则不进行M(i,q)重叠频点集合的频点分配过程。

步骤6，对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机在第i协同周期当前协商周期内，通过通讯网向其他节点雷达对应的决策控制计算机发送第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的协商响应指令。

第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的协商响应指令包括：第m_i个节点雷达在第i协同周期已被分配的频点、以及第m_i个节点雷达在第i协同周期未被分别的频点。具体地说，第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的协商响应指令可以用下表进行表示：

其中，频点1至频点Γ分别表示步骤(1)中待分配的Γ个频点，Γ为大于1的自然数。v(m_i)_h表示第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的频点h的占用代码，h取1至Γ，当第m_i个节点雷达在第i协同周期已被分配频点h时，v(m_i)_h＝1，否则v(m_i)_h＝0。

步骤7，对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机计算在设置时间段内收到的来自其他决策控制计算机的协商响应指令的个数m″_i，m_i取1至M_i；设置时间段的开始时刻为第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期的开始时刻，设置时间段的长度为T₂，T₁<T₂<T，例如T₂＝0.8T。

如果m″_i＝0，则在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回至步骤2。如果m'_i≠0，则执行步骤8。

步骤8，对于M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机判断在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期内，第m_i个节点雷达和其他节点雷达是否被分配了相同的工作频点，如果是，则将第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期内与其他节点雷达相冲突的的工作频点(指第m_i个节点雷达和其他节点雷达是否被分配了相同的工作频点)加入到第m_i个节点雷达第i协同周期下一协商周期的协商探测请求指令中，然后在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回至步骤2。如果否，则返回至步骤4。

例如，第V个节点雷达、第S个节点雷达为M_i个存在第i协同周期探测任务的节点雷达的两个节点雷达。第V个节点雷达第i协同周期当前协商周期内的工作频点分配情况可用下表说明：

其中，v(V)_h表示第V个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的频点h的占用代码，h取1至Γ，当第V个节点雷达在第i协同周期已被分配频点h时，v(V)_h＝1，否则v(V)_h＝0。

第S个节点雷达第i协同周期当前协商周期内的工作频点分配情况可用下表说明：

其中，v(S)_h表示第S个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的频点h的占用代码，h取1至Γ，当第S个节点雷达在第i协同周期已被分配频点h时，v(S)_h＝1，否则v(S)_h＝0。

使用·表示逻辑与运算，若v(V)_h·v(S)_h＝1，则说明第V个节点雷达和第S个节点雷达被分配了相同的工作频点，则在第V个节点雷达对应的决策控制计算机中，将频点h加入到第V个节点雷达第i协同周期下一协商周期的协商探测请求指令中，然后在第V个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回至步骤2。

否则，若对于每个h值，v(V)_h·v(S)_h均不为1，则第V个节点雷达和第S个节点雷达未被分配相同的工作频点，此时，返回至步骤4。

本发明的效果可以通过以下仿真实验进一步验证。

1)仿真实验参数：

这个仿真实验给出的仿真参数为：给出一个自组织网络化雷达，其中包括9个节点雷达，这9个节点雷达对应序号为1至9。其中每个节点雷达所占的频率资源如下表所示(单位：GHz):

2)仿真实验内容：在某一协同周期，第一轮协商时，有序号为1至9的9个节点雷达参与；第二轮协商时，序号为2、5、7的节点雷达退出协商；第三轮协商时，序号为2、5的节点雷达又重新加入协商。使用本发明提出的自组织网络化雷达同频干扰抑制的方法消除模拟的自组织网络化雷达中的同频干扰，要求每个节点雷达至少占有两个频点资源；所得的自组织网络化雷达频率资源分配结果如图4，图5和图6所示。参照图4，为仿真实验中某一协同周期第一轮协商后得出的自组织网络化雷达频率资源分配结果示意图。参照图5，为仿真实验中某一协同周期第二轮协商后得出的自组织网络化雷达频率资源分配结果示意图。参照图6，为仿真实验中某一协同周期第三轮协商后得出的自组织网络化雷达频率资源分配结果示意图。在图4到图6中，横轴表示频率，单位为GHz；纵轴表示节点雷达的序号。图4到图6中，白色部分代表经协商后给每个节点雷达分配的频点。

3)仿真实验结果：

由图4到图6可以看到，当在第一轮协商时，序号为6、7、9的节点雷达的频率需求无法满足，无法给其分配频率资源。当在第二轮协商时，序号为2、5、7的节点雷达退出协商，其余节点雷达的频率需求均可得到满足。第三轮协商时，序号为2、5的节点雷达重新加入协商，此时序号为6、9的节点雷达的频率需求无法满足。但是无论如何，不会出现不同节点雷达在同一时刻占用同一频点的情况，因此本发明可以有效地抑制同频干扰的产生。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.自组织网络化雷达频率资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在自组织网络化雷达中，在每个节点雷达的第i协同周期开始时，判断在第i协同周期内是否有对应节点雷达的第i协同周期探测任务，如果有，则执行步骤2，如果没有，则等待对应节点雷达的第i+1协同周期开始，i为大于1的自然数；

步骤2：将存在第i协同周期探测任务的节点雷达数表示为M_i，在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机生成第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令，将第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期内的协商探测请求指令分别发送至其他节点雷达对应的决策控制计算机，m_i取1至M_i；

步骤3：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，判断第m_i个节点雷达的第i协同周期是否到期；如果第m_i个节点雷达的第i协同周期到期，则根据生成对应节点雷达在第i协同周期的频率分配结果；如果第m_i个节点雷达的第i协同周期没有到期，则执行步骤4；

步骤4：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机在设定时间段内收到的来自其他决策控制计算机的协商探测请求指令的个数为0，则在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回执行步骤3；否则，则执行步骤5；

步骤5：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机根据在设定时间段内收到的协商探测请求指令、以及第m_i个节点雷达的工作频点，为各个节点雷达分配频率资源；

步骤6：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机在第i协同周期当前协商周期内，分别向其他节点雷达对应的决策控制计算机发送第m_i个节点雷达在第i协同周期当前协商周期的协商响应指令；

步骤7：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，如果第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机在设置时间段内收到的来自其他决策控制计算机的协商响应指令的个数为0，则在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回至步骤2；否则执行步骤8；

步骤8：在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，第m_i个节点雷达对应的决策控制计算机判断在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期内，第m_i个节点雷达和其他节点雷达是否被分配了相同的工作频点，如果是，则将第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期内与其他节点雷达相冲突的的工作频点加入到第m_i个节点雷达第i协同周期下一协商周期的协商探测请求指令中，然后在第m_i个节点雷达第i协同周期当前协商周期到期后，返回至步骤2。如果否，则返回至步骤4。

2.如权利要求1所述的自组织网络化雷达频率资源分配方法，其特征在于，在步骤1中，首先架设自组织网络化雷达，所述自组织网络化雷达包括M个节点雷达以及M个决策控制计算机，M为大于1的自然数；每个节点雷达电连接有对应的决策控制计算机，各个节点雷达对应的决策控制计算机通过通信连接形成通讯网，各个节点雷达对应的决策控制计算机通过通讯网进行时间同步。

在架设自组织网络化雷达之后，在第m个节点雷达对应的决策控制计算机中，设置对应节点雷达的第1协同周期至第N'协同周期，m取1至M，N'为大于1的自然数；每个节点雷达的每个协同周期的长度为T，各个节点雷达的第i协同周期的起始时刻相同，各个节点雷达的第i协同周期的结束时刻相同，i取1至N'；每个节点雷达的每个协同周期由第1轮协商周期至第N轮协商周期组成，N为大于1的自然数。

3.如权利要求1所述的自组织网络化雷达频率资源分配方法，其特征在于，在步骤1中，设置参数m(i1)和m(i2)，当第m个节点雷达在第i协同周期内需跟踪的目标数目为0时，m(i1)＝0；当第m个节点雷达在第i协同周期内需跟踪的目标数目不为0时，m(i1)＝1；当m个节点雷达在第i协同周期内需搜索的空域体积为0时，m(i2)＝0，当m个节点雷达在第i协同周期内需搜索的空域体积不为0时，m(i2)＝1，m取1至M；则当m(i1)+m(i2)≠0时，表明存在第m个节点雷达第i协同周期探测任务；当m(i1)+m(i2)＝0时，表明不存在第m个节点雷达第i协同周期探测任务。

4.如权利要求1所述的自组织网络化雷达频率资源分配方法，其特征在于，所述步骤5的具体子步骤为：

(5.1)在存在第i协同周期探测任务的节点雷达中，根据第m_i个节点雷达的第i协同周期探测任务，得出第m_i个节点雷达的工作频点；

根据第m_i个节点雷达在设定时间段内收到m'_i个协商探测请求指令，得出对应的m'_i个节点雷达的工作频点；将第m_i个节点雷达的工作频点以及对应的m'_i个节点雷达的工作频点组合成M(i)个节点雷达的工作频点，M(i)＝m'_i+1；

(5.2)对于M(i)个节点雷达的工作频点，得出M(i)重叠频点集合至2重叠频点集合，M(i,q)重叠频点集合中的元素为：在所述M(i)个节点雷达的工作频点中出现M(i,q)次的工作频点，M(i,q)取2至M(i)；

针对M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点，得出对应的节点雷达组合，n_M(i,q)取1至N_M(i,q)，N_M(i,q)为所述M(i,q)重叠频点集合中频点的个数，所述M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的节点雷达组合为：所述M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的M(i,q)个节点雷达；对于M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点对应的每个节点雷达，其工作频点包括M(i,q)重叠频点集合的第n_M(i,q)个频点；然后按照M(i,q)重叠频点集合的每个频点对应的节点雷达组合，将M(i,q)重叠频点集合的所有频点划分为多个频点组，将M(i,q)重叠频点集合中频点组的个数表示为d_M(i,q)；

根据M(i,q)重叠频点集合中每个频点组，得出对应的d_M(i,q)个M(i,q)重叠频点子集合；所述每个M(i,q)重叠频点子集合中的元素为：M(i,q)重叠频点集合中对应频点组中的频点；

依次进行M(i)重叠频点集合的频点分配过程至2重叠频点集合的频点分配过程，M(i,q)重叠频点集合的频点分配过程为：每个M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程。

5.如权利要求1所述的自组织网络化雷达频率资源分配方法，其特征在于，在步骤5中，每个M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程包括以下子步骤：

5.21)设置频点迭代参数j，j＝1,2,3...，当j＝1时，执行子步骤5.22)

5.22)设置节点序号迭代参数l，l＝0，1,2...，当l＝0时，执行子步骤5.23)

5.23)令l值自增1；

5.24)如果l>M(i,q)，返回执行子步骤5.22)，进行下一轮分配；如果l≤M(i,q)，则进行子步骤5.25)；

5.25)判断j是否大于p，p为对应M(i,q)重叠频点子集合的元素的个数；若j>p，则对应M(i,q)重叠频点子集合的频点分配过程结束；若j≤p，则执行子步骤5.26)；

5.26)将对应M(i,q)重叠频点子集合的第j个频点分配至对应的M(i,q)个节点雷达中的第l个节点雷达上；

5.27)令j值自增1，然后返回至子步骤5.23)。