[發(fā)明專利]一種基于稀疏處理的雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010860343.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN112180339A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王峰;林真真;陳哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取陣列信號(hào)和入射角；

對(duì)所述陣列信號(hào)進(jìn)行DBF處理，得到目標(biāo)方向圖；

根據(jù)所述目標(biāo)方向圖和入射角獲取粗略方位角；

根據(jù)所述粗略方位角設(shè)置方位角的搜索范圍和搜索間隔；

根據(jù)所述搜索范圍和搜索間隔構(gòu)造包含搜索范圍的字典矩陣；

通過對(duì)所述陣列信號(hào)的協(xié)方差矩陣進(jìn)行特征分解構(gòu)造觀測(cè)矩陣；

將所述字典矩陣、觀測(cè)矩陣和稀疏度輸入到MFOCUSS算法中進(jìn)行稀疏重構(gòu)得到稀疏解矩陣；

對(duì)稀疏解矩陣進(jìn)行歸一化處理，獲取角度域稀疏圖；

根據(jù)所述角度域稀疏圖獲取精確方位角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法，其特征在于，所述陣列信號(hào)為：

X(t)＝A*S(t)+n(t) (15)

S(t)＝[S₁(t),S₂(t),…,S_Q(t)]^T (13)

其中，X(t)為陣列信號(hào)，A和s(t)分別為M×Q、Q×1的矩陣，n(t)為噪聲矢量，a(θ_Q)為第Q個(gè)信號(hào)源在入射角為θ_Q時(shí)對(duì)應(yīng)的陣列導(dǎo)向矢量，S_Q(t)為第Q個(gè)信號(hào)源的基帶雷達(dá)回波信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法，其特征在于，所述DBF處理的方法為將復(fù)數(shù)權(quán)矢量與陣列信號(hào)做內(nèi)積，做內(nèi)積的公式為：

Y(t)＝W^HX(t) (17)

其中，[·]^H表示共軛轉(zhuǎn)置操作，W為復(fù)數(shù)權(quán)矢量，X(t)為陣列輸出信號(hào)，Y(t)為DBF處理后的陣列信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法，其特征在于，所述協(xié)方差矩陣通過K次快拍數(shù)據(jù)估計(jì)得到，所述協(xié)方差矩陣表示為：

其中，R_X為協(xié)方差矩陣，X(n)為陣列接收信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法，其特征在于，進(jìn)行特征分解后的協(xié)方差矩陣為：

R_X＝E_SΛ_SE_S^T+E_NΛ_NE_N^T (20)

式中，E_S、E_N分別代表信號(hào)子空間和噪聲子空間，Λ_S、Λ_N為號(hào)子空間和噪聲子空間相應(yīng)特征值組成的對(duì)角矩陣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法，其特征在于，所述觀測(cè)矩陣由Q個(gè)大的特征值對(duì)應(yīng)的特征向量構(gòu)成的信號(hào)子空間，觀測(cè)矩陣表示為：

式中，λ為對(duì)協(xié)方差矩陣R_X特征分解后得到的Q個(gè)大特征根組成的向量，μ由Q個(gè)大特征根對(duì)應(yīng)的特征向量組成，X為M×Q的觀測(cè)矩陣。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷達(dá)回波信號(hào)精確測(cè)向方法，其特征在于，所述字典矩陣為：

A＝[a(θ₁),a(θ₁),…,a(θ_i),…,a(θ_L)] (22)

式中，

其中，A為字典矩陣，a(θ_L)為搜索角度為θ_L對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向矢量，θ_i為搜索范圍內(nèi)搜索的方位角。