[發明專利]一種壓縮感知雷達干擾抑制稀疏觀測方法

有效

• 申請號: 202010580151.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN112526497B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 陶宇;武尚;張猛蛟;張靜亞;劉誠毅;錢楓;居偉駿
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04;G01S7/41;G01S7/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種壓縮感知雷達干擾抑制稀疏觀測方法，用于針對壓縮感知雷達實際所接收到的回波脈沖信號，實現結果探測，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A.分別針對壓縮感知雷達待發送的L個發射脈沖信號，獲得發射脈沖信號分別所對應的調制附加相位l＝1、2、…、L，并針對該發射脈沖信號進行附加相位調制，獲得調制后的發射脈沖信號；進而獲得調制后的L個發射脈沖信號，并由壓縮感知雷達發送出去，然后進入步驟B；

步驟B.針對壓縮感知雷達所對應的預設探測距離空間進行離散化，建立壓縮感知雷達回波脈沖串的距離維稀疏字典Ψ，其維度為N×D，D表示針對目標距離空間離散化后的距離門數量，N表示單個發射脈沖信號的長度，然后進入步驟C；

步驟C.針對壓縮感知雷達的預設探測距離空間中的指定目標，建立目標多普勒頻率掃描矢量ν＝[ν₁,ν₂,…,ν_Q]，其中各元素表示多普勒頻率值，Q表示掃描的多普勒頻率數量，然后進入步驟D；

步驟D.根據目標多普勒頻率掃描矢量ν，構建干擾抑制觀測矩陣Φ_s，然后進入步驟E；

步驟E.根據干擾抑制觀測矩陣Φ_s，按針對壓縮感知雷達實際所接收到的回波脈沖信號群進行干擾抑制稀疏觀測，獲得到觀測信號Z，然后進入步驟F；

步驟F.針對如下模型：

進行求解，獲得稀疏目標信息矩陣Θ，即獲得壓縮感知雷達所對應預設探測距離空間內各目標的多普勒頻率與距離信息估計值，即實現對回波脈沖信號的結果探測；其中，q＝1、2、…、Q，Θ_q表示稀疏目標信息矩陣Θ中的第q列，Θ^d表示稀疏目標信息矩陣Θ中的第d行，||·||₀表示0范數函數。

2.根據權利要求1所述一種壓縮感知雷達干擾抑制稀疏觀測方法，其特征在于：還包括步驟DE如下，執行完步驟D之后，進入步驟DE；

步驟DE.根據單個發射脈沖信號的長度N，構建維度為M×N的稀疏采樣觀測矩陣Φ_c，其中，M表示壓縮后的脈沖信號長度，然后進入步驟E；

所述步驟E如下：

步驟E.根據干擾抑制觀測矩陣Φ_s、稀疏采樣觀測矩陣Φ_c，按針對壓縮感知雷達實際所接收到的回波脈沖信號群進行干擾抑制稀疏觀測，獲得到觀測信號Z，然后進入步驟F；

所述步驟F中，針對如下模型：

進行求解，獲得稀疏目標信息矩陣Θ。

3.根據權利要求2所述一種壓縮感知雷達干擾抑制稀疏觀測方法，其特征在于：所述稀疏采樣觀測矩陣Φ_c的結構采用基于濾波器的結構化觀測矩陣、或者是基于混沌理論的隨機觀測矩陣。

4.根據權利要求1至3中任意一項所述一種壓縮感知雷達干擾抑制稀疏觀測方法，其特征在于，所述步驟A包括如下步驟A1至步驟A3；

步驟A1.根據壓縮感知雷達待發送的L個發射脈沖信號，構建一個長度為L的質數向量其中，l＝1、2、…、L，各個ξ_l均為質數，ξ_l表示第l個質數，然后進入步驟A2；

步驟A2.分別針對壓縮感知雷達待發送的L個發射脈沖信號，按如下公式：

獲得各發射脈沖信號分別所對應的調制附加相位表示第l個發射脈沖信號所對應的調制附加相位，然后進入步驟A3；

步驟A3.根據各發射脈沖信號分別所對應的調制附加相位分別針對壓縮感知雷達待發送的L個發射脈沖信號，進行附加相位調制，獲得調制后的L個發射脈沖信號，并由壓縮感知雷達發送出去，然后進入步驟B。