[發(fā)明專利]基于陣列內(nèi)插壓縮感知的米波雷達(dá)測高方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310240710.7
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103353595A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳伯孝;張晰;朱偉;楊明磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 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

1.一種基于陣列內(nèi)插壓縮感知的測高方法，包括以下步驟：

（1）從雷達(dá)回波中提取目標(biāo)信號，得到真實(shí)陣列的陣列流型矩陣W，并對該目標(biāo)信號進(jìn)行雜波對消和干擾對消處理，得到對消后目標(biāo)信號x和空域稀疏信號S，對消后目標(biāo)信號x與空域稀疏信號S的關(guān)系如下：

x=ψS+n，

其中，ψ表示超完備冗余字典，其長度為c，n表示高斯白噪聲；

（2）使用數(shù)字波束形成法DBF對對消后的目標(biāo)信號x進(jìn)行仰角粗測，得到粗測角度α，進(jìn)而得到目標(biāo)信號仰角所在空域Ο；

（3）將所述空域Ο劃分為P份，P＞＞M,M表示陣元數(shù)，得到空域矩陣Θ：

Θ=[α_l,α_l+Δα,…,α_r],

其中，表示Θ的左邊界，表示Θ的右邊界，表示半功率波束寬度，Δα為步長，Δα=0.1°；

（4）對真實(shí)陣列進(jìn)行陣列內(nèi)插處理，得到虛擬陣列的陣列流型矩陣W_I；根據(jù)虛擬陣列的陣列流型矩陣W_I和真實(shí)陣列的陣列流型矩陣W，得到內(nèi)插變換矩陣B；

（5）對內(nèi)插變換矩陣B進(jìn)行預(yù)白化處理，得到白化內(nèi)插變換矩陣T_I；

（6）將對消后的目標(biāo)信號x投影到白化內(nèi)插變換矩陣T_I，得到虛擬陣列的量測信號z；

（7）用F×P維觀測矩陣φ對量測信號z進(jìn)行壓縮采樣，F(xiàn)＜＜P，得到F×1維的觀測信號y；

（8）根據(jù)觀測信號y和白化內(nèi)插變換矩陣T_I，利用貪婪追蹤類算法中的正交匹配追蹤方法，通過式迭代，選取一個局部最優(yōu)解逐步逼近空域稀疏信號S，得到空域稀疏信號S的估計值

S^=[s^1,s^2,···,s^i,···,s^c],]]>

其中，||?||₁表示求向量1-范數(shù)，s.t表示約束條件，||?||₂表示求向量2-范數(shù)，ψ表示超完備冗余字典，c表示超完備冗余字典ψ的長度，i=1,2,…,c，β表示噪聲標(biāo)準(zhǔn)差；

(9)定義目標(biāo)角度范圍θ=[θ₁,θ₂,…,θ_i,…,θ_c]，根據(jù)估計值的元素與θ的元素的一一對應(yīng)關(guān)系，即與θ_i一一對應(yīng)，得到目標(biāo)測角結(jié)果θ_d，d∈i：

其中，d表示估計值中不為零的元素s_d的下標(biāo)；

(10)根據(jù)目標(biāo)測角結(jié)果θ_d和已知的目標(biāo)距離R，通過三角變換得到目標(biāo)高度：

H=Rsin(θ_d)。