[發(fā)明專利]一種基于偽框架的強弱信號測向方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910422421.6
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN110161489B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾操;劉清燕;李世東;朱圣棋;陶海紅;許京偉;廖桂生;于燕超;直聰聰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S13/06
• 分類號: G01S13/06;G01S7/35;G01S7/41
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種基于偽框架的強弱信號測向方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，設(shè)置雷達(dá)的接收天線陣列為包含N個陣元的均勻直線陣列，每個陣元分別對接收到的目標(biāo)信號數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，得有效樣本數(shù)據(jù)X，并計算所述有效樣本數(shù)據(jù)X的協(xié)方差矩陣

步驟2，設(shè)定雷達(dá)陣列的檢測參數(shù)，根據(jù)所述雷達(dá)陣列的檢測參數(shù)構(gòu)建接收天線陣列的空間掃描方向?qū)蚴噶烤仃嘇(θ)；

步驟3，對所述協(xié)方差矩陣進(jìn)行方向掃描，并與所述導(dǎo)向矢量矩陣A(θ)進(jìn)行數(shù)字波束形成處理，得到陣列接收的有效樣本數(shù)據(jù)的波束形成空間功率譜P(θ)，找出空間功率譜P(θ)中的功率最大值，其對應(yīng)的角度即為強目標(biāo)信號的波達(dá)方向估計

步驟4，計算強目標(biāo)信號波達(dá)方向估計對應(yīng)的導(dǎo)向矢量G(β)；根據(jù)所述協(xié)方差矩陣構(gòu)建噪聲子空間矩陣V_n；再根據(jù)所述導(dǎo)向矢量G(β)和噪聲子空間矩陣V_n構(gòu)建噪聲空間矩陣C；

步驟5，根據(jù)所述導(dǎo)向矢量矩陣A(θ)構(gòu)建信號零空間矩陣Z；

步驟6，以噪聲空間矩陣C和信號零空間矩陣Z為基礎(chǔ)，計算出偽框架權(quán)值矢量ψ_m的調(diào)整系數(shù)向量α_m；再通過調(diào)整系數(shù)向量α_m計算出偽框架權(quán)值矢量ψ_m；

步驟7，利用偽框架算法抑制波達(dá)方向估計對應(yīng)的強目標(biāo)信號，對剩余的目標(biāo)信號進(jìn)行波達(dá)方向計算，得到弱目標(biāo)信號的波達(dá)方向估計

其中，k為當(dāng)前正在估計的第k個目標(biāo)信號；

步驟8，設(shè)置SigNum為強弱目標(biāo)信號的總個數(shù)，當(dāng)k＝SigNum時，合并強目標(biāo)信號的波達(dá)方向和弱目標(biāo)信號的波達(dá)方向即得到基于偽框架的雷達(dá)信號的測向方法的全部目標(biāo)波達(dá)方向估計

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偽框架的強弱信號測向方法，其特征在于，步驟1包含以下子步驟：

子步驟1.1，包含N個陣元的均勻直線陣列為[d₁，d₂，...，d_n，...，d_N]；其中，d_n為陣列中第n個陣元位置，n＝1，2，3，...，N，N為陣列中包含的陣元總個數(shù)；

每個陣元分別對接收到的目標(biāo)信號數(shù)據(jù)以采樣頻率f_s采樣J次，得有效樣本數(shù)據(jù)X：

X＝[x₁，x₂，...，x_n，...，x_N]

其中，X為N×J維的矩陣，x_n為第n個陣元對接收到的目標(biāo)信號數(shù)據(jù)以采樣頻率f_s采樣J次，f_s∈[65MHz，115MHz]，J∈(15，2048)；

子步驟1.2，利用公式計算有效樣本數(shù)據(jù)X的協(xié)方差矩陣其中，上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置，J為采樣次數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于偽框架的強弱信號測向方法，其特征在于，步驟2中，所述雷達(dá)陣列的檢測參數(shù)包含檢測角度總范圍為θ_a、波達(dá)方向檢測范圍[-0.5θ_a，0.5θ_a]、波達(dá)方向檢測范圍內(nèi)的搜索步長為Δ和波達(dá)方向檢測范圍內(nèi)的搜索角度總個數(shù)M；其中，θ_a∈(0，π)，Δ∈(0，3)，M＝fix(θ_a/Δ)，fix表示向最靠近0的取整操作。