基于频域坐标下降的抗噪声调频干扰相位编码波形设计

来源：信号处理杂志 2025年第7期北京时间：

作者：刘浩, 刘思琪, 张欣媛, 张劲东

摘要：针对现有抗噪声调频干扰相位编码波形设计算法存在计算复杂度高、难以满足实时处理需求的问题，本文提出了一种基于频域坐标下降的高效优化算法。首先，将时域联合优化目标函数转换至频域，建立相位编码波形的频域优化模型。该转换不仅有效规避了时域优化过程中大规模矩阵运算带来的高计算代价，还使得优化问题结构更为简洁，便于后续的算法设计。随后，在交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers，ADMM）框架下引入频域坐标下降法（Frequency-domain Coordinate Descent Method，FCDM），形成了ADMM-FCDM算法。该算法将复杂的高维优化问题分解为多个可独立并行处理的一维子问题，通过推导波形频域序列元素的闭式解，不仅大幅降低了单次迭代的计算量，还显著提升了全局优化效率。最后，本文引入快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）技术对ADMM-FCDM进行简化，得到了交替方向乘子法框架下结合快速傅里叶变换的频域坐标下降算法（Frequency-domain Coordinate Descent Method with Fast Fourier Transform under Alternating Direction Method of Multipliers Framework，ADMM-FFT-FCDM）。FFT的引入极大程度地降低了时域与频域之间变换所需的计算时间，进一步提升了算法的运算效率。仿真实验表明，较于现有算法，本文提出的ADMM-FFT-FCDM算法在保证雷达抗干扰性能和探测性能的同时，运算速度获得显著提升。

关键词：噪声调频干扰, 相位编码波形, 积分旁瓣电平, 交替方向乘子法, 频域坐标下降法