[發明專利]基于二范數解決毫米波MIMO雷達目標分裂的方法

有效

• 申請號: 202010092421.7
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111257879B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王啟霞;張弓;胡文
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S13/92
• 分類號: G01S13/92;G01S7/41;G01S7/42;G01S7/288
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.基于二范數解決毫米波MIMO雷達目標分裂的方法，該方法適用于測量單個或多個目標；其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1：對M根等間距設置的發射端采用時分多址的方式進行波形配置，則第一～第M根發射天線依次打開，時間間隔為T_c；N根等間距設置的接收天線同時接收每根發射天線產生的回波信號；

步驟2：將M根發射天線、N根接收天線等效成MN個通道；根據發射天線打開的順序，將MN個通道的回波信號進行排序；得到S＝[s₁₁、s₁₂、…、s_1N,s₂₁、…、s_2N,…,s_M1、…、s_MN]，對排序完的回波信號在距離維做N_r點的傅里葉變換，再在速度維做M_d點的傅里葉變換，得到距離-多普勒維模糊圖及每個通道的頻域信號S_mn(n_r,m_d)，其中,1≤n_r≤N_r，1≤m_d≤M_d,n＝1,2,3,…,N；m＝1,2,3,…,M；

步驟3：將MN個頻域信號疊加，并對疊加后的頻域信號進行恒虛警處理，得到Num個距離-多普勒維的目標；

步驟4：對第i個距離-多普勒維的目標的回波信號做字波束形成，i＝1，2，3，……Num；得到數字波束形成的輸出功率P_DBF＝aR_xa^H，其中R_x為第i個目標的回波信號的協方差矩陣，H為共軛轉置，加權矢量其中d為收發天線的等效間距，θ表示雷達方位角的測角范圍，該輸出功率的維度B由雷達測角范圍決定；

步驟5：令補償相位的范圍為[-π，π]，在該范圍中取L個相位值，且每個相位值之間的步長相等，L為正整數；根據加權矢量、L個相位值、數字波束形成法，則得到L個相位值對應的輸出功率及輸出功率結果圖；

步驟6：基于維度B和L，構造一個維度為B*L的矩陣，該矩陣中的每列對應L個輸出功率中的一個輸出功率；計算每列的L₂范數，選擇L₂范數最大的那一列所對應的輸出功率；

步驟7：根據步驟6中L₂范數最大的那一列所對應的輸出功率對應的輸出功率結果圖，判斷是第i個距離-多普勒維的目標是否存在分裂，若是，則轉步驟5，否則,將該輸出功率結果圖作為最終的輸出功率結果圖，并轉步驟8；

步驟8：根據最終的輸出功率結果圖，得到第i個距離-多普勒維的目標在角度維上的值，并轉步驟9；

步驟9：判斷i是否大于等于Num,若是，則停止計算；否則i+1，并轉步驟4；

所述步驟5中得到L組不同的輸出功率及輸出功率結果圖的具體方法為：將L個補償相位分別補償至加權矢量a中，得到L個新的加權矢量；第l個加權矢量w＝即其中為第l個補償相位；將這L個新的加權矢量分別用于數字波束形成，則得到L個補償相位對應的輸出功率及輸出功率結果圖。

2.根據權利要求1所述的基于二范數解決毫米波MIMO雷達目標分裂的方法，其特征在于，所述步驟4中，維度B由雷達測角范圍決定具體為：以為步長，θ在中依次取值，則B＝(2k+1)*1。

3.根據權利要求1所述的基于二范數解決毫米波MIMO雷達目標分裂的方法，其特征在于，所述步驟8中得到目標i的回波信號在角度維上的值的具體方法為：將最終的輸出功率結果圖中的峰值所在的位置作為角度維上的值。