[发明专利]一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法

权利要求书

1.一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1，基于目标可能的时延信息，建立压缩感知雷达回波脉冲串的距离维联合稀疏字典Ψ，在稀疏字典Ψ下，第i个脉冲的接收信号r_i具有如下的稀疏表示模型r_i＝Ψθ_i，其中θ_i为第i个脉冲对应的稀疏向量；

步骤2，构造速度聚焦观测矩阵Φ_v，并利用Φ_v对回波脉冲信号群进行观测，得到目标回波的多普勒谱，随后通过对目标多普勒谱进行谱峰搜索，得到场景内目标的多普勒频率估计值；

步骤3，根据各目标的多普勒频率估计值，构造得到多目标联合积累观测矩阵Φ_p，进而对回波脉冲信号群进行积累观测；

步骤4，构造速度-距离配对观测矩阵，对积累观测后的数据进行二次观测，得到配对后接收信号y；

步骤5，基于稀疏字典Ψ，重构得到稀疏向量，从而完成对目标参数的估计。

2.根据权利要求1所述的一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，在步骤1中，所述联合稀疏字典Ψ包含目标可能的时延信息，而不包含目标可能的多普勒频率信息。

3.根据权利要求1所述的一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，在步骤2中，利用速度聚焦观测矩阵对目标的多普勒频率进行估计的方法，具体包括以下步骤：

步骤2.1，构造速度聚焦观测矩阵Φ_v；

步骤2.2，令回波信号采样长度为Q，定义一个长度为Q的全1向量η；

步骤2.3，对多脉冲回波信号群R进行观测得到聚焦后的多普勒谱其中表示克罗内克积，vec(.)表示向量化函数；

步骤2.4，对滤波后多普勒谱进行谱峰搜索，估计得到各目标的速度。

4.根据权利要求3所述的一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，所述步骤2.1构造速度聚焦观测矩阵，具体包括：

步骤2.11，根据目标多普勒区间的扫描范围与扫描间隔，定义归一化多普勒扫描矢量d；

步骤2.12，令表示压缩感知雷达的发射脉冲重复频率，并定义单位频移量

步骤2.13，由多普勒扫描矢量d与单位频移量ω_d构造速度聚焦观测矩阵Φ_v。

5.根据权利要求3所述的一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，在步骤2.11中，归一化多普勒扫描矢量，具体为：令目标归一化多普勒扫描区间的的范围为[-0.5,0.5]，离散间隔总数为N_d，则归一化多普勒扫描矢量为d＝[-0.5,-0.5+Δd,-0.5+2Δd,...,-0.5+N_dΔd]。

6.根据权利要求3所述的一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，在步骤2.23中，构造速度聚焦观测矩阵Φ_v，具体为

，

其中P为接收回波脉冲数。

7.如权利要求6所述的一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，在步骤3中，构造多目标联合积累观测矩阵，具体为：对应目标多普勒频率估计值构造积累观测子矩阵随后根据所有场景内所有K个目标，构造多目标联合积累观测矩阵

8.根据权利要求1所述的一种压缩感知雷达多目标速度-距离配对观测方法，其特征在于，步骤4中构造速度-距离配对观测矩阵，对联合积累观测后的数据进行配对观测，具体包括：

步骤4.1，构造配对观测矩阵Φ_M；

步骤4.2，对回波信号群进行联合积累观测与配对观测，得到匹配后积累观测矢量y＝RΦ_AΦ_M。