[發明專利]基于壓縮感知的外輻射源雷達參考信號信雜比估計方法

有效

• 申請號: 201710045514.2
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106814350B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 呂曉德;楊鵬程;柴致海;張丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發明公開了一種基于壓縮感知的外輻射源雷達參考信號信雜比估計方法，包括：通過參考信號和本地幀頭進行互相關定位幀頭位置，提取參考信號幀頭作為觀測向量；根據信號可能的時延取值，由本地幀頭進行時延構造稀疏基矩陣；進行稀疏重構估計參考信號的時延及強度；根據估計的參考信號強度計算參考信號信雜比。本發明可以對包括分數階時延的信號進行準確估計，從而實現對參考信號信雜比的準確估計，為積累損失評估提供依據。

技術領域

本發明涉及外輻射源雷達信號處理領域，尤其涉及參考信號信雜比估計技術。

背景技術

相干積累是提高弱目標檢測能力的重要手段，是外輻射源雷達信號處理的重要環節。參考信號作為相干積累的基準信號，其純凈程度將直接影響積累增益。信雜比是反映參考信號純凈程度的重要參數，對評估系統積累增益損失具有重要意義。

目前，針對參考信號，多是從學術角度對提純方法進行討論，而缺少對參考信號質量的分析，從而難以判斷參考信號中的非有用信號成分對系統性能帶來了多大損失，也無法確定系統是否需要進行參考信號提純。

直接利用本地幀頭與滿足基帶符號率的參考信號做相關處理，根據相關峰值可估計出參考信號信雜比。但該方法有效的前提是，參考信號中的直達波信號或雜波信號相對本地幀頭的時延為整數倍采樣間隔。否則，若信號相對時延為分數階采樣間隔，進行幀頭相關處理，則相關性會分散到周圍整數倍采樣間隔上(主要在最近的兩個整數倍采樣間隔上)，使信雜比的估計出現嚴重偏差。例如，參考信號中只有一路信號，相對本地幀頭的時延為0.5倍的采樣間隔，則相關處理會出現兩個強度相當的峰值，時延分別為0、1倍采樣間隔，這時的信雜比估計將接近0dB，而實際的信雜比應為無窮大。

綜上所述，如何提供一個適應性強、性能穩定的參考信號信雜比估計算法是一個亟待解決的問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明提供了一種基于壓縮感知的外輻射源雷達參考信號信雜比估計方法，以解決上述問題至少之一。

(二)技術方案

本發明技術方案如下：

本發明提供了一種基于壓縮感知的外輻射源雷達參考信號信雜比估計方法，包括以下步驟：

S101、將參考信號和本地幀頭s進行互相關，定位峰值點為幀頭起始位置，在所述參考信號上截取與本地幀頭相同長度的采樣點作為觀測向量y；其中，所述本地幀頭為信號源發射的信號的幀頭，所述參考信號為信號源發射的信號的時延副本的線性組合；

S201、選取時延集合Φ，對所述本地幀頭s進行時延，構造稀疏基矩

其中：A的第i列為本地幀頭s的延時Φ_i后信號，Φ_i為時延集合Φ中的第i個元素；Φ_M為時延集合Φ中的最后一個元素；

S301、進行稀疏重構，由y＝Ax求解min||x||₀時的稀疏向量x；

式中，||x||₀為x的l₀范數，表示x中非零元素的個數；x是所述參考信號在時延維的信號分布，x中每個元素的大小表示信號分量的幅度，每個元素的位置表示對應信號分量的時延；

S401、求解信雜比

式中，x_s為稀疏向量x中各元素的信號幅度最大值，x_cl為x中第l個非零元素的信號幅度，其中所述第l個非零元素不包括所述稀疏向量x中各元素的信號幅度最大的元素。

優選地，在步驟S201中：時延集合Φ包括分數階時延；構造稀疏基矩陣A時：