[发明专利]基于相位差分最小二乘法的单站无源快速定位方法

权利要求书

1.一种基于相位差分最小二乘法的单站无源快速定位方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)侦察设备做匀速直线运动，对接收信号进行瞬时测频和测向，得到测频结果和测向结果并利用测频结果进行混频消除载频，得到基带信号u_r(t)；

(2)对基带信号u_r(t)进行积累，得到一组积累的基带信号：

u_r1(t),u_r2(t),…u_ri(t)…u_rn(t)，i＝1,2,3…n，

其中，n表示积累脉冲总个数；

(3)对积累的基带信号进行匹配滤波：

(3a)在积累的基带信号中选择其中一个作为参考信号u_r0(t)；

(3b)将参考信号u_r0(t)与所有积累脉冲信号进行卷积，得到一组卷积结果u₁(t),u₂(t),…u_i(t)…u_n(t)；

(4)对每个卷积结果u_i(t)进行多倍插值，得到插值结果v_i(t)，提取插值结果v_i(t)峰值处的采样复信号uu_i(t)，得到峰值采样复信号矩阵：

M＝[uu₁(t),uu₂(t),…uu_i(t)…uu_n(t)]；

(5)对峰值采样复信号矩阵M进行相位差分最小二乘，估计最优调频率

(5a)分别提取峰值采样复信号矩阵M的前n-m个元素和后n-m个元素，形成第一峰值矩阵M₁和第二峰值矩阵M₂，其中，M₁＝[uu₁(t),…uu_i(t)…uu_n-m(t)]，M₂＝[uu_m+1(t)…uu_i(t)…uu_n(t)]，m表示第二峰值矩阵M₂相对于第一峰值矩阵M₁延迟的脉冲周期个数，再将M₁与M₂共轭相乘，得到相位差分矩阵M_x；

(5b)提取共轭相乘矩阵M_x中所有元素的相位信息，得到相位矩阵：

其中，η_i是辐射源脉冲到达时间；

(5c)利用辐射源脉冲到达时间η_i构建时间矩阵：

Ht=1η11η2......1ηn]]>

(5d)利用相位矩阵Φ与时间矩阵H_t，计算关系矩阵X：

X＝(H_t^TH_t)^-1H_t^TΦ

(5e)利用关系矩阵X和第二峰值矩阵M₂相对第一峰值矩阵M₁的延时脉冲周期个数m，估计最优调频率

μ^2=X[2]/(2πmTpri)]]>

其中，T_pri为辐射源脉冲重复周期；

(6)根据最优调频率获得补偿后的信号矩阵M_c：

(6a)利用最优调频率构建补偿信号矩阵H＝[h(η₁),h(η₂)…h(η_i)…h(η_n)]，其中，h(η_i)为补偿信号；

(6b)将补偿信号矩阵H与峰值采样复信号矩阵M对应位置元素相乘，消除峰值采样复信号关于时间的二次相位，得到补偿后的信号矩阵：

M_c＝[uu₁(t)h(η₁),…uu_i(t)h(η_i)…uu_n(t)h(η_n)]；

(7)对补偿后的信号矩阵M_c进行傅里叶变换得到多普勒频率计算高精度的测向结果

(8)利用高精度的测向结果计算辐射源和侦察设备的距离

(9)结合高精度的测向结果和辐射源和侦察设备的距离得到辐射源位置。