[发明专利]基于压缩感知的外辐射源雷达参考信号信杂比估计方法

说明书

本发明公开了一种基于压缩感知的外辐射源雷达参考信号信杂比估计方法，包括：通过参考信号和本地帧头进行互相关定位帧头位置，提取参考信号帧头作为观测向量；根据信号可能的时延取值，由本地帧头进行时延构造稀疏基矩阵；进行稀疏重构估计参考信号的时延及强度；根据估计的参考信号强度计算参考信号信杂比。本发明可以对包括分数阶时延的信号进行准确估计，从而实现对参考信号信杂比的准确估计，为积累损失评估提供依据。

技术领域

本发明涉及外辐射源雷达信号处理领域，尤其涉及参考信号信杂比估计技术。

背景技术

相干积累是提高弱目标检测能力的重要手段，是外辐射源雷达信号处理的重要环节。参考信号作为相干积累的基准信号，其纯净程度将直接影响积累增益。信杂比是反映参考信号纯净程度的重要参数，对评估系统积累增益损失具有重要意义。

目前，针对参考信号，多是从学术角度对提纯方法进行讨论，而缺少对参考信号质量的分析，从而难以判断参考信号中的非有用信号成分对系统性能带来了多大损失，也无法确定系统是否需要进行参考信号提纯。

直接利用本地帧头与满足基带符号率的参考信号做相关处理，根据相关峰值可估计出参考信号信杂比。但该方法有效的前提是，参考信号中的直达波信号或杂波信号相对本地帧头的时延为整数倍采样间隔。否则，若信号相对时延为分数阶采样间隔，进行帧头相关处理，则相关性会分散到周围整数倍采样间隔上(主要在最近的两个整数倍采样间隔上)，使信杂比的估计出现严重偏差。例如，参考信号中只有一路信号，相对本地帧头的时延为0.5倍的采样间隔，则相关处理会出现两个强度相当的峰值，时延分别为0、1倍采样间隔，这时的信杂比估计将接近0dB，而实际的信杂比应为无穷大。

综上所述，如何提供一个适应性强、性能稳定的参考信号信杂比估计算法是一个亟待解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明提供了一种基于压缩感知的外辐射源雷达参考信号信杂比估计方法，以解决上述问题至少之一。

(二)技术方案

本发明技术方案如下：

本发明提供了一种基于压缩感知的外辐射源雷达参考信号信杂比估计方法，包括以下步骤：

S101、将参考信号和本地帧头s进行互相关，定位峰值点为帧头起始位置，在所述参考信号上截取与本地帧头相同长度的采样点作为观测向量y；其中，所述本地帧头为信号源发射的信号的帧头，所述参考信号为信号源发射的信号的时延副本的线性组合；

S201、选取时延集合Φ，对所述本地帧头s进行时延，构造稀疏基矩

其中：A的第i列为本地帧头s的延时Φ_i后信号，Φ_i为时延集合Φ中的第i个元素；Φ_M为时延集合Φ中的最后一个元素；

S301、进行稀疏重构，由y＝Ax求解min||x||₀时的稀疏向量x；

式中，||x||₀为x的l₀范数，表示x中非零元素的个数；x是所述参考信号在时延维的信号分布，x中每个元素的大小表示信号分量的幅度，每个元素的位置表示对应信号分量的时延；

S401、求解信杂比

式中，x_s为稀疏向量x中各元素的信号幅度最大值，x_cl为x中第l个非零元素的信号幅度，其中所述第l个非零元素不包括所述稀疏向量x中各元素的信号幅度最大的元素。

优选地，在步骤S201中：时延集合Φ包括分数阶时延；构造稀疏基矩阵A时：