[發明專利]一種基于稀疏處理的雷達回波信號精確測向方法在審
| 申請號： | 202010860343.0 | 申請日： | 2020-08-24 |
| 公開（公告）號： | CN112180339A | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發明（設計）人： | 王峰;林真真;陳哲 | 申請（專利權）人： | 河海大學 |
| 主分類號： | G01S7/41 | 分類號： | G01S7/41 |
| 代理公司： | 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224 | 代理人： | 董建林 |
| 地址： | 210024 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 稀疏 處理 雷達 回波 信號 精確 測向 方法 | ||
本發明公開了一種基于稀疏處理的雷達回波信號精確測向方法，包括如下步驟：獲取陣列信號和入射角；對所述陣列信號進行DBF處理，得到目標方向圖；根據所述目標方向圖和入射角獲取粗略方位角；根據所述粗略方位角設置方位角的搜索范圍和搜索間隔；根據所述搜索范圍和搜索間隔構造包含搜索范圍的字典矩陣；通過對所述陣列信號的協方差矩陣進行特征分解構造觀測矩陣；將所述字典矩陣、觀測矩陣和稀疏度輸入到MFOCUSS算法中進行稀疏重構得到稀疏解矩陣；對稀疏解矩陣進行歸一化處理，獲取角度域稀疏圖；根據所述角度域稀疏圖獲取精確方位角。本發明由粗略方位角經過稀疏重構處理得到精確方位角，提高了測向精度。
技術領域
本發明屬于雷達技術領域，具體涉及一種基于稀疏處理的雷達回波信號精確測向方法。
背景技術
隨著科技的進步雷達技術在不斷發展，陣列信號處理這一技術廣泛應用于多個領域，而其中的一個重要研究方向就是信號的波達方向(DOA)估計。傳統的波束形成(CBF)算法通過對陣元延時后的陣列數據進行加權處理，在某一特定方向上形成主波束來實現DOA估計，但陣列天線的物理孔徑即瑞利限對該方法具有制約作用，導致測向精度降低。該方法根據噪聲子空間和信號子空間的正交性進行譜峰搜索，從而實現方位估計，后來也將該算法進行改進并應用于二維搜索，之后對MUSIC算法在不同陣元個數和高低信噪比情況下都進行了分析。
現有技術壓縮感知理論總結研究了稀疏信號的恢復重構，這一理論逐漸廣泛應用于圖像處理等多個方面，而在陣列信號DOA估計中的應用也不斷增多。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于稀疏處理的雷達回波信號的精確測向技術，以解決現有技術中存在的測向精度不高的問題。
為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
一種雷達回波信號精確測向方法，包括如下步驟：
獲取陣列信號和入射角；
對所述陣列信號進行DBF處理，得到目標方向圖；
根據所述目標方向圖和入射角獲取粗略方位角；
根據所述粗略方位角設置方位角的搜索范圍和搜索間隔；
根據所述搜索范圍和搜索間隔構造包含搜索范圍的字典矩陣；
通過對所述陣列信號的協方差矩陣進行特征分解構造觀測矩陣；
將所述字典矩陣、觀測矩陣和稀疏度輸入到MFOCUSS算法中進行稀疏重構得到稀疏解矩陣；
對稀疏解矩陣進行歸一化處理，獲取角度域稀疏圖；
根據所述角度域稀疏圖獲取精確方位角。
進一步的，所述陣列信號為：
X(t)＝A*S(t)+n(t) (15)
S(t)＝[S1(t),S2(t),…,SQ(t)]T (13)
其中，X(t)為陣列信號，A和s(t)分別為M×Q、Q×1的矩陣，n(t)為噪聲矢量，a(θQ)為第Q個信號源在入射角為θQ時對應的陣列導向矢量，SQ(t)為第Q個信號源的基帶雷達回波信號。
進一步的，所述DBF處理的方法為將復數權矢量與陣列信號做內積，做內積的公式為：
Y(t)＝WHX(t) (17)
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