[發(fā)明專利]雷達(dá)低仰角目標(biāo)的波達(dá)方向估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010509968.9
• 申請(qǐng)日: 2010-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN102012505A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉崢;劉俊;趙偉;孫慧霞;謝榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41;G01S13/06
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種雷達(dá)低仰角目標(biāo)的波達(dá)方向估計(jì)方法，包括如下步驟：

1)雷達(dá)發(fā)射一組帶寬不超過(guò)載波頻率1％的窄帶相參脈沖信號(hào)；

2)通過(guò)均勻線陣天線接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，并將其混頻到基帶進(jìn)行離散采樣；

3)對(duì)離散采樣后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行波束形成，波束指向0°；

4)根據(jù)波束形成后的數(shù)據(jù)，測(cè)量出目標(biāo)所在的距離采樣單元和多普勒通道；

5)根據(jù)測(cè)量得到的目標(biāo)所在的距離采樣單元和多普勒通道，對(duì)離散采樣后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)重新進(jìn)行積累，使每個(gè)接收陣元只獲得一個(gè)樣本數(shù)；

6)利用重新積累后的數(shù)據(jù)，構(gòu)造矩陣束：

其中，γ為一個(gè)任意復(fù)數(shù)，(?)^*表示矩陣共軛，(?)^T表示矩陣轉(zhuǎn)置，q_k為第k個(gè)陣元對(duì)離散采樣后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)重新進(jìn)行積累的輸出值，k＝1，2，K，L+1，L為自由參數(shù)，L取值為M/3～M/2間的整數(shù)，M是接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)所采用的均勻線陣天線的陣元個(gè)數(shù)；

7)采用廣義特征值分解的總體最小二乘法對(duì)構(gòu)造的矩陣束求解目標(biāo)的波達(dá)方向：

(7a)將奇異值分解為

其中，(?)^H表示矩陣共軛轉(zhuǎn)置，∑_2s為中兩個(gè)最大的奇異值所組成的對(duì)角陣，∑_2n為中其他奇異值組成的對(duì)角陣，U_2s由中兩個(gè)最大的大奇異值所對(duì)應(yīng)的左奇異向量組成，V_2s由中兩個(gè)最大的奇異值所對(duì)應(yīng)的右奇異向量組成，U_2n由中其他奇異值所對(duì)應(yīng)的左奇異向量組成，V_2n由中其他奇異值所對(duì)應(yīng)的右奇異向量組成；

(7b)將矩陣先左乘再右乘V_2s，得到新的矩陣束：

(7c)令為廣義特征值矩陣，(?)^-1表示矩陣求逆，對(duì)該廣義特征值矩陣Φ進(jìn)行特征值分解，得到特征值γ_i(i＝1，2)；

(7d)根據(jù)特征值γ_i，計(jì)算目標(biāo)的波達(dá)方向和多徑反射波的波達(dá)方向的角度值λ為發(fā)射信號(hào)載波波長(zhǎng)，d為接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)所采用的均勻線陣的陣元間距，arg(?)表示取相位，arcsin(?)表示取反正弦；

(7e)將計(jì)算出的θ_i(i＝1，2)中的正角度值作為目標(biāo)的波達(dá)方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)低仰角目標(biāo)的波達(dá)方向估計(jì)方法，其特征在于，步驟4)所述的根據(jù)波束形成后的數(shù)據(jù)，測(cè)量出目標(biāo)所在的距離采樣單元和多普勒通道，按如下步驟進(jìn)行：

(2.1)對(duì)波束形成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮；

(2.2)對(duì)脈沖壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相參積累；

(2.3)對(duì)相參積累后的數(shù)據(jù)采用恒虛警檢測(cè)方法獲得目標(biāo)所在的距離采樣單元和多普勒通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)低仰角目標(biāo)的波達(dá)方向估計(jì)方法，其特征在于，步驟5)所述的根據(jù)測(cè)量得到的目標(biāo)距離和多普勒信息對(duì)離散采樣后的回波數(shù)據(jù)重新進(jìn)行積累，按如下步驟進(jìn)行：

(3.1)每個(gè)陣元從離散采樣后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)中，根據(jù)已測(cè)得的目標(biāo)所在距離采樣單元提取目標(biāo)回波信號(hào)；

(3.2)對(duì)提取的目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行脈沖壓縮；

(3.3)在每個(gè)脈沖重復(fù)周期內(nèi)，從脈沖壓縮后的數(shù)據(jù)中取一個(gè)幅度最大的值；

(3.4)利用每個(gè)陣元處理在所有脈沖重復(fù)周期內(nèi)提取的幅度最大的值，根據(jù)已測(cè)得的目標(biāo)所在的多普勒通道，進(jìn)行多普勒濾波，完成對(duì)離散采樣后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的重新積累。