[發明專利]基于角度及頻率域濾波的似然MUSIC低仰角估計方法

有效

• 申請號: 202010046287.7
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111220977B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 黃敏;黃磊;查林;楊廣玉;趙博;張沛昌
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01S13/68
• 分類號: G01S13/68
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 溫宏梅;王永文

1.一種基于角度及頻率域濾波的似然MUSIC低仰角估計方法，其特征在于，所述基于角度及頻率域濾波的似然MUSIC低仰角估計方法包括以下步驟：

雷達天線接收待跟蹤的移動目標周邊反射的遠場信號；

對所述遠場信號采樣，得到所述遠場信號對應的采樣數據；

所述對所述遠場信號采樣，得到所述遠場信號對應的采樣數據具體包括：

設置N個采樣時刻以及設置用于接收所述遠場信號的M根雷達天線；其中，N、M為正整數；

采集在N個采樣時刻內所述遠場信號中屬于所述M根雷達天線接收的采樣數據；

將所述采樣數據轉換為采樣矩陣；

對所述采樣數據進行濾波處理，得到所述采樣數據對應的濾波數據；

所述對所述采樣數據進行濾波處理，得到所述采樣數據對應的濾波數據具體包括：

獲取所述采樣數據對應的采樣矩陣；

將所述采樣矩陣進行角度頻率域二維逆傅里葉變換，轉化為角度頻率域矩陣；

基于多徑信號與雜波在角度及頻率域上的特性，對所述角度頻率域矩陣進行空時濾波處理，得到濾波后的濾波矩陣；

所述基于多徑信號與雜波在角度及頻率域上的特性，對所述角度頻率域矩陣進行空時濾波處理，得到濾波后的濾波矩陣具體包括：

基于多徑信號與雜波在角度及頻率域上的特性，將所述角度頻率域矩陣在空間維對應的行矩陣以及時間維對應的列矩陣作置零處理，以得到濾波后的濾波矩陣；

基于多徑信號及雜波在角度頻率域上的經驗位置，該經驗位置指的是空域上的{p₁,p₂,Lp_L}行和時域上的{q₁,q₂,Lq_C}列，其是根據以往的數據統計出來的；對角度頻率域矩陣進行空時同時濾波，即對角度頻率域矩陣的{p₁,p₂,Lp_L}行和{q₁,q₂,Lq_C}列置為零處理；該角度頻率域矩陣進行濾波處理后得到的濾波矩陣公式為：

其中，A＝[a(θ₁),a(θ₂)，L,a(θ_K)]表示空域導向矩陣，S＝diag{[s₁(n),s₂(n),L,s_K(n)]^T}，diag{·}表示·對進行對角化運算，B＝[b(f₁),b(f₂)，L,b(f_K)]表示頻域導向矩陣，F_M和F_N分別表示M維和N維的傅里葉變換矩陣，W＝[w(1),w(2)，L,w(N)]表示高斯噪聲矩陣，P_M和Q_N分別表示維單位矩陣里的{p₁,p₂,Lp_L}行和N維單位矩陣里的{q₁,q₂,Lq_C}列的元素被置零后所產生的矩陣，L和C分別表示P_M矩陣被置零的行的個數和Q_N矩陣被置零的列個數，p_l和q_c分別表示被置零的行序號和列序號；

對所述濾波數據重構，得到所述遠場信號對應的目標遠場信號；

對所述目標遠場信號進行似然空間譜搜索，得到所述移動目標的仰角，以實現根據所述仰角跟蹤到所述移動目標；

通過從時間維和空間維多次采樣，提高采樣數據準確性，保證采樣樣本有效，通過對采樣數據所轉換的矩陣進行濾波處理，使得多徑信號及雜波更好濾除，保證數據準確性。

2.根據權利要求1所述的基于角度及頻率域濾波的似然MUSIC低仰角估計方法，其特征在于，所述遠場信號包括所述移動目標反射的直射徑信號、多徑信號以及其他物體反射的雜波。

3.根據權利要求1所述的基于角度及頻率域濾波的似然MUSIC低仰角估計方法，其特征在于，所述雷達天線接收待跟蹤的移動目標周邊反射的遠場信號具體包括：

通過雷達內的均勻線性陣列天線接收待跟蹤的移動目標以及其他物體反射的遠場信號。