[发明专利]一种连续波体制1-比特雷达目标重构问题降维方法

权利要求书

1.一种连续波体制1-比特雷达目标重构问题降维方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)接收端，对单帧1-比特数据立方体进行三维快速傅里叶变换3-D FFT，在慢时间域、空域和快时间域三个域完成对目标信号的相参积累，得到三维频域数据立方体；

(2)对三维频域数据立方体，进行三维恒虚警预检测，得到预检测到的目标点迹信息，包括每个点迹所在的慢时间单元、空域单元和快时间单元编号；对于三个域FFT处理后的数据立方体，对每一个单元进行3维CFAR预检测，检测器选择单元平均法CA-CFAR、排序式恒虚警OS-CFAR方法，检测门限由虚警率确定，而虚警率则根据信号观测模型维度需要降低的量级来决定，设置为10^-2～10^-6；

(3)基于预检测点迹所在的快时间、空域和慢时间单元编号，计算降维观测矩阵，用降维观测矩阵代替原始观测矩阵，获得降维观测模型。

2.如权利要求1所述的连续波体制1-比特雷达目标重构问题降维方法，其特征在于，步骤(1)中，在慢时间域，基于FFT进行相参积累。

3.如权利要求1所述的连续波体制1-比特雷达目标重构问题降维方法，其特征在于，步骤(1)中，对每一个慢时间和快时间单元，在空域维度进行FFT处理，处理后，保留所有的空域频率单元数据。

4.如权利要求1所述的连续波体制1-比特雷达目标重构问题降维方法，其特征在于，步骤(1)中，在1-比特模数转换器采样和量化前，对接收信号进行了去斜处理，去斜后得到差频信号，不同的差频对应不同的目标距离，在快时间维度，对于1-比特信号，基于FFT进行相参积累。

5.如权利要求1所述的连续波体制1-比特雷达目标重构问题降维方法，其特征在于，步骤(3)中，基于预检测到的点迹的信息，对单帧的接收数据观测模型进行近似；基于预检测点迹所在的快时间、空域和慢时间单元编号，计算降维观测矩阵，用降维观测矩阵代替原始观测矩阵，进而获得降维观测模型，具体包括如下步骤：

(301)将单帧接收到的三维数据立方体用向量的形式表示；对于第k个脉冲，所对应的接收数据用矩阵表示，其中N表示快时间采样点数，L表示天线单元数，将矩阵Y_k按列排列成一个向量K为单帧脉冲数目；1帧内，K个脉冲对应K个观测向量构成矩阵R＝[r₀，...，r_K-1]，将矩阵R按列排列成向量r，即为观测向量；

(302)根据CFAR检测器预检测结果构造降维观测矩阵，假设3-D FFT点数在慢时间域、空域和快时间域分别为C_d，C_sp和C_r，对3-D FFT后的数据进行CFAR预检测，检测到的点迹数目为I_pd，第i_pd个点迹所对应的多普勒、空域频率和快时间域差频分别为和由此得到降维观测矩阵为：

A_κ＝[a_κ(0)，...，a_κ(i_pd)，...，a_κ(I_pd-1)] (1)

其中，

符号表示Kronecker积，和分别为：

(303)建立降维观测模型；降维前，观测模型表示为：

r＝csign[Ax+w] (6)

其中，A表示降维前的观测矩阵，w为噪声向量，csign(·)＝sign(Re(·))+j[sign(Im(·))]，Re(·)和Im(·)分别表示取变量的实部和虚部，sign(·)表示取变量的符号，为目标向量，其元素x(m_dM_spM_r+m_spM_r+m_r)表示多普勒频率、空域频率和快时间域差频分别为和的目标复幅度，M_d，M_sp和M_r分别表示慢时间域、空域和快时间域所划分的格点数，M_d≥C_d，M_sp≥C_sp，M_r≥C_r；

假设M_d＝C_d，M_sp＝C_sp，M_r＝C_r，且目标位于格点上，基于降维观测矩阵，得如下降维模型：

r≈csign(A_κx_κ+w) (7)

其中，其中x_κ(i_pd)表示真实目标的复幅度，其多普勒、空域频率和快时间域差频分别为和