[發明專利]一種實波束雷達迭代最小均方誤差角超分辨方法

在審

• 申請號: 201410415712.X
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104166129A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 張寅;黃鈺林;鄧敏;王園園;武俊杰;楊建宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

1.一種實波速雷達迭代最小均方誤差角超分辨方法，其特征在于，包括：?

S1：成像系統二維回波生成，具體包括以下步驟：?

S11：對回波信號進行相干解調：?

其中，S(t,τ)表示回波相干解調信號，rect(·)表示距離時間窗，α(·)表示方位時間窗，t表示距離向時間變量，τ表示方位向時間變量，λ表示發射信號波長，R₀表示運動平臺與目標之間的距離，K_a表示發射信號的時間調頻斜率，c表示光速；L表示發射信號個數，θ_l表示第l個發射信號時天線的指向位置，σ_l表示幅度參數；?

S12：掃描雷達成像區域的方位時間向量T_a為：?

T_a＝[-PRI·N_a/2,-PRI·(N_a/2-1),…,PRI·(N_a/2-1)]；?

其中，PRI表示表示脈沖重復間隔，N_a表示回波信號方位向采樣點數；?

S13：掃描雷達成像區域的距離時間向量T_r為：?

T_r＝[-1/f_r·N_r/2,-1/f_r·(N_r/2-1),…,1/f_r·(N_r/2-1)]；?

其中，f_r表示距離向采樣率，N_r表示回波信號距離向采樣點數；?

S2：回波數據距離向脈沖壓縮，具體包括以下分步驟：?

S21：對回波信號進行距離向脈沖壓縮處理，通過距離向FFT得到距離向頻域、方位向時域的回波信號S(f_r,τ)：?

S22：構造距離向匹配濾波函數H(f_r)：?

S23：將H(f_r)與回波信號相乘得到距離壓縮后的距離向頻域、方位向時域?的回波信號S₁(f_r,τ)：?

S24：對S₁(f_r,τ)進行距離向IFFT變換得到二維時域信號S₂(t,τ)：?

S3：實波束雷達方位向信號建模，得到方位向回波信號向量y為：?

y＝H(θ)f+n；?

其中，H(θ)表示方向矩陣，f表示方位向離散目標的幅度信息，n表示附加噪聲向量；?

所述方位向回波信號向量y＝[y₁,…,y_K]；?

所述方位向離散目標的幅度信息f＝[f₁,…,f_N]；?

S4：構造最小均方估計，具體包括以下分步驟：?

S41：針對方位回波信號，構造K×N維的加權矩陣w，求最優加權矩陣：?

minE{|f-w^Hy|²}；?

其中，E{·}表示均值計算，(·)^H表示矩陣或者向量的共軛轉置，|·|²表示向量各元素的平方和；?

S42：得到目標函數關于加權矩陣的最優解：?

w＝(H(θ)PH(θ)^H+R_n)^-1H(θ)P?

其中，H(θ)PH(θ)^H表示信號的協方差矩陣，?表示信號功率譜矩陣，R_n為噪聲協方差矩陣；?

S42：求解出關于方位目標的估計值

S5：迭代最小均方估計，通過構建迭代表達式以實現方位目標的精確估計；?

f_σ+1＝(H(θ)P_σH(θ)^H+R_n)^-1H(θ)P_ky；?

其中σ表示迭代次數，

S6：判斷迭代是否收斂；?

S7：實波束角超分辨成像。?