[发明专利]一种雷达用低空目标波达方向估计方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达波达方向估计技术领域，特别涉及一种雷达用低空目标波达方向估计方法。

背景技术

雷达用于远程预警时，作用距离较远，由于远距低空目标的飞行高度多在几千米以下的低空领域，强烈的地海杂波将导致回波信号的信杂比降低，从而难以准确得到波达方向（DOA）。同时，雷达在探测和跟踪低空目标时，不仅接收到直达波信号，还会接收到多径反射回波信号，导致多径效应。由于直达波信号和反射信号高度相关，且两回波入射角度大多相差小于一个半功率的波束宽度，因此，二者为相干信号源。传统的单脉冲测角方法和波束扫描法难以区分出目标真实回波信号，无法得到有效的波达方向。因此，能够分辨相干信号的高分辨算法成为该领域研究的热点。

目前，许多学者提出了一些方法来解决低空目标的波达方向检测问题。最大似然估计算法和广义MUSIC算法虽然对相干信号具有高分辨力，但都需要二维空间谱搜索，计算量大；基于多快拍下稀疏矩阵重构的L1-SVD角度估计算法和矩阵束解相干算法虽然降低了运算量，但这两种算法只适用在高信噪比的条件下，在低信杂噪比下其分辨能力仍然较差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种雷达用低空目标波达方向估计方法。该雷达用低空目标波达方向估计方法可应用于目标定向和雷达追踪，运算量小，并具有易于工程实现的特点。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种雷达用低空目标波达方向估计方法，包括以下步骤：

S1：雷达的天线阵列接收回波信号；对所述回波信号进行采样，得到数据矢量矩阵X；对数据矢量矩阵X进行奇异值分解，根据分解结果，生成对应的降维数据矢量X_c、以及噪声子空间矩阵E_n；

S2：根据雷达搜索角度范围的下限、雷达搜索角度范围的上限、以及雷达测角精度，得出角度采样点个数M、以及对应的第1个采样角度至第M个采样角度，计算与第i目标采样角度θ_1i对应的第i镜像采样角度θ_2i，i取1至M；根据第i目标采样角度θ_1i和第i镜像采样角度θ_2i，得出对应的导向矢量阵A(θ_1i,θ_2i)；

S3：根据噪声子空间矩阵E_n、以及导向矢量阵A(θ_1i,θ_2i)，得出对应的多径衰减矢量构造复合导向矢量b(θ_1i)，构造感知矩阵B，B=[b(θ₁₁),...,b(θ_1M)]；

S4：得出满足以下关系式的正则化参数μ：μ²≥Mσ²，σ²为所述回波信号中的噪声信号的平均功率；建立如下范数约束式：

minψc||ψc||1]]>

s.t.||Xc-Bψc||22≤μ2]]>