[發(fā)明專利]一種壓縮感知雷達(dá)干擾抑制稀疏觀測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010580151.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN112526497B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶宇;武尚;張猛蛟;張靜亞;劉誠毅;錢楓;居偉駿
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04;G01S7/41;G01S7/38
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發(fā)明涉及一種壓縮感知雷達(dá)干擾抑制稀疏觀測方法，針對壓縮感知雷達(dá)的特點(diǎn)，從觀測矩陣設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，利用結(jié)構(gòu)化觀測矩陣，首先對壓縮感知雷達(dá)各發(fā)射脈沖進(jìn)行調(diào)制附加相位調(diào)制，從而有效的分離真實(shí)目標(biāo)回波與干擾信號，進(jìn)而在積累目標(biāo)回波的同時(shí)抑制干擾信號，提高信干比；同時(shí)利用了稀疏采樣觀測矩陣，對干擾抑制觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的壓縮，進(jìn)一步提高壓縮感知雷達(dá)的信號處理效率；然后提出了針對干擾抑制觀測的優(yōu)化求解問題，通過增加約束條件，提高求解該優(yōu)化問題的效率；最后，通過求解該稀疏優(yōu)化求解問題，實(shí)現(xiàn)了干擾背景下，壓縮感知雷達(dá)的目標(biāo)參數(shù)準(zhǔn)確估計(jì)，從而主動對空間干擾信號實(shí)施抑制，提高了干擾背景下壓縮感知雷達(dá)的目標(biāo)探測性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓縮感知雷達(dá)干擾抑制稀疏觀測方法，屬于雷達(dá)波觀測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

空間干擾信號對壓縮感知雷達(dá)的影響，體現(xiàn)為探測得到的假目標(biāo)，并不會直接使得壓縮感知雷達(dá)的探測性能失效，因此，干擾信號對于壓縮感知雷達(dá)的目標(biāo)空間真實(shí)稀疏特性的破壞具有隱蔽性，難以察覺以抑制。針對壓縮感知雷達(dá)對抗干擾信號的現(xiàn)有技術(shù)，均集中在波形設(shè)計(jì)與回波預(yù)處理方面，此類技術(shù)不僅增加了壓縮感知雷達(dá)系統(tǒng)復(fù)雜度，同時(shí)在干擾類型較為復(fù)雜的情況下，干擾抑制效果欠佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種壓縮感知雷達(dá)干擾抑制稀疏觀測方法，能夠主動對空間干擾信號實(shí)施抑制，提高干擾背景下壓縮感知雷達(dá)的目標(biāo)探測性能。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種壓縮感知雷達(dá)干擾抑制稀疏觀測方法，用于針對壓縮感知雷達(dá)實(shí)際所接收到的回波脈沖信號，實(shí)現(xiàn)結(jié)果探測，包括如下步驟：

步驟A.分別針對壓縮感知雷達(dá)待發(fā)送的L個(gè)發(fā)射脈沖信號，獲得發(fā)射脈沖信號分別所對應(yīng)的調(diào)制附加相位l＝1、2、…、L，并針對該發(fā)射脈沖信號進(jìn)行附加相位調(diào)制，獲得調(diào)制后的發(fā)射脈沖信號；進(jìn)而獲得調(diào)制后的L個(gè)發(fā)射脈沖信號，并由壓縮感知雷達(dá)發(fā)送出去，然后進(jìn)入步驟B；

步驟B.針對壓縮感知雷達(dá)所對應(yīng)的預(yù)設(shè)探測距離空間進(jìn)行離散化，建立壓縮感知雷達(dá)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(biāo)距離空間離散化后的距離門數(shù)量，N表示單個(gè)發(fā)射脈沖信號的長度，然后進(jìn)入步驟C；

步驟C.針對壓縮感知雷達(dá)的預(yù)設(shè)探測距離空間中的指定目標(biāo)，建立目標(biāo)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(shù)量，然后進(jìn)入步驟D；

步驟D.根據(jù)目標(biāo)多普勒頻率掃描矢量ν，構(gòu)建干擾抑制觀測矩陣Φ_s，然后進(jìn)入步驟E；

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

步驟F.針對如下模型：

進(jìn)行求解，獲得稀疏目標(biāo)信息矩陣Θ，即獲得壓縮感知雷達(dá)所對應(yīng)預(yù)設(shè)探測距離空間內(nèi)各目標(biāo)的多普勒頻率與距離信息估計(jì)值，即實(shí)現(xiàn)對回波脈沖信號的結(jié)果探測；其中，q＝1、2、…、Q，Θ_q表示稀疏目標(biāo)信息矩陣Θ中的第q列，Θ^d表示稀疏目標(biāo)信息矩陣Θ中的第d行，||·||₀表示0范數(shù)函數(shù)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：還包括步驟DE如下，執(zhí)行完步驟D之后，進(jìn)入步驟DE；

步驟DE.根據(jù)單個(gè)發(fā)射脈沖信號的長度N，構(gòu)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(jìn)入步驟E；

所述步驟E如下：