[发明专利]基于TLS-CS的外辐射源雷达超分辨DOA估计方法

权利要求书

1.一种基于TLS-CS的外辐射源雷达超分辨DOA估计方法，其特征在于，包括如下：

(1)分别获取阵列天线接收的回波信号S_ech和参考天线接收辐射源方向的直达波信号S_ref；

(2)利用参考天线接收辐射源方向的直达波信号，采用扩展相消算法对回波信号中的直达波和多路径干扰进行抑制，得到杂波抑制后的回波信号S_sur；

(3)对杂波抑制后的回波信号S_sur进行距离-多普勒二维相关处理，得到复矢量信号S；

S＝A*S_tar+Z 1

S_tar表示目标回波信号，A表示目标对应的导向矢量，Z表示噪声信号；

(4)将复矢量信号S加入幅相扰动参数ΔA，得到存在幅相误差的TLS信号模型，为存在幅相误差的复矢量信号：

(5)设整个观测空间导向矢量的行数为阵元个数M，列数为观测空间的划分个数N，构建一个M×N维矩阵，作为观测区间的导向矢量D；

(6)将整个观测区间的导向矢量D作为存在幅相扰动的导向矢量，替代2式的A+ΔA，并利用奇异值分解方法求解2式，得到修正幅相误差后的导向矢量

(7)将复矢量信号作为测量矢量，修正幅相误差后的导向矢量作为感知矩阵，利用贪恋迭代追踪算法对处于同一距离-多普勒单元的多个目标的方位信息进行压缩感知稀疏重构，得到多个目标的方位信息，其实现如下：

(7a)将测量矢量作为初始输入，记作e₀；

(7b)从感知矩阵中筛选与e₀内积绝对值最大的一列，并表示为

(7c)根据(7a)和(7b)的结果，计算得到残值e₁：

其中表示e₀与的内积；

(7d)将(7c)计算得到的残值作为(7a)新的输入，重复执行(7b)和(7c)共K次，得到感知矩阵中与测量矢量最相关的K个矢量

(7e)当相关矢量位于感知矩阵中的第n列，则目标的方位θ为：

θ＝(n-N/2)*(θ_N-θ₁)/N，n∈1,2,…,N

其中，N为整个空间的总列数，θ₁为观测区间的起始方位，θ_N为观测区间的截止方位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的实现如下：

(2a)利用直达波S_ref及其时延构建杂波正交子空间V：

其中，G为直达波信号的数据长度，C为杂波对消阶数，矩阵的第一列表示直达波信号，第二列表示时延单元为一的多径信号，第N列表示时延单元为C的多径信号；

(2b)将回波信号S_ech投影到杂波正交子空间V中，求解这组在该子空间上不全为零的投影系数W：

W＝(V^H*V)^-1V^HS_ech， 3

其中V^H表示对矩阵V的共轭转置；(V^H*V)^-1表示对矩阵乘积结果求逆；

(2c)根据将回波信号S_ech、杂波正交子空间V和不全为零投影系数W，得到杂波抑制后的剩余回波信号S_sur：

S_sur＝S_ech-V*W 4。