[發明專利]基于矩陣重構的米波極化MIMO雷達實值MUSIC測高方法在審
| 申請號： | 202210660644.8 | 申請日： | 2022-06-13 |
| 公開（公告）號： | CN115166726A | 公開（公告）日： | 2022-10-11 |
| 發明（設計）人： | 鄭桂妹;宋玉偉;陳晨;徐彤 | 申請（專利權）人： | 中國人民解放軍空軍工程大學 |
| 主分類號： | G01S13/88 | 分類號： | G01S13/88;G01S7/02;G01S7/41;G01S7/42;G01S3/74;G06F17/16 |
| 代理公司： | 西安方諾專利代理事務所(普通合伙) 61285 | 代理人： | 李思瓊 |
| 地址： | 710051 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 矩陣 極化 mimo 雷達 music 測高 方法 | ||
1.一種基于矩陣重構的米波極化MIMO雷達實值MUSIC測高方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1：構建米波極化敏感陣列測高模型，假設低仰角反射區域為光滑平坦地面則可得到到達目標處的第l個快拍的信號以及第l個快拍下的接收信號數據；
步驟2：對第l個快拍下的接收信號矢量數據進行重構，得到接收信號矩陣；
步驟3：利用酉矩陣對重構后的接收信號矩陣進行實值處理并得到對應的實值目標仰角值；
步驟4：根據低仰角區域的幾何關系公式計算得到目標高度，完成測高。
2.如權利要求1所述的基于矩陣重構的米波極化MIMO雷達實值MUSIC測高方法，其特征在于，步驟1的具體操作步驟包括：
步驟101：假設MIMO雷達發射信號為一組正交信號其中Sm＝[sm,1,...,sm,6]T，其滿足下式：
則到達目標處的第l個快拍的信號表示為：
x(l)＝[bt(θd)+e-jδρhbt(θs)]TS (2)
其中，為波程差導致的相位差，R為目標在地面的投影和雷達在地面的投影之間的距離，ρh為水平極化波的菲涅爾反射系數，其值為:
其中，ε為表面復介電常數，為極化發射陣列導向矢量，且：
a(θ)＝[1,exp(-jπsin(θ)),…,exp(-j(M-1)πsin(θ))]T (4)
g(θ)為單個電磁矢量傳感器的極化導向矢量，且：
其中，θ表示θd或θs，γ∈[0,π/2]，η∈[-π,π]分別表示極化輔助角和極化相位差，φ為方位角；
步驟102：設方位角φ＝90°，則整個陣列接收到的第l個快拍的數據則表示為：
X(l)＝[br(θd)+e-jδρhbr(θs)]ξ(l)[bt(θd)+e-jδρhbt(θs)]TS+N(l) (6)
其中，ξ(l)為復反射系數，N(l)為第l個快拍時高斯白噪聲，br為極化接收陣列導向矢量，bt為極化發射陣列導向矢量；
步驟103：利用發射信號對式(6)進行匹配濾波后可得第l個快拍下接收信號數據表達式：
Y(l)＝[br(θd)+e-jδρhbr(θs)]ξ(l)[bt(θd)+e-jδρhbt(θs)]T+N(l)SH(l) (7)
對式(7)進行矢量化操作，得到：
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