[发明专利]基于微动周期的空间微动群目标单通道盲源分离方法

权利要求书

1.一种基于微动周期的空间微动群目标单通道盲源分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对空间弹头目标发射单一频率脉冲，接收脉冲发射持续时间内微动群目标的单通道复数混合回波；将观测信号X切割排列成M行N列的矩阵形式，通过改变矩阵的列数，得到多个矩阵，对每一个矩阵进行奇异值分解，并计算第一个奇异值与第二个奇异值的比值；设置阈值，提取满足条件的最大峰值，即为第一个目标周期；

步骤2、将弹头微动混合回波按照估计的第一个周期分段叠加，取均值，得到第一个目标的粗估计回波，用混合回波减去第一个目标的粗估计信号，得到剩余信号，直到估计的周期重复，即得到所有目标的周期；

步骤3、根据估计得到的周期，对微动混合回波分别进行分段叠加，取平均值的操作，得到每个目标一个周期内的粗估计回波，通过用混合回波分别减去多个目标的粗估计回波，只剩下关于一个目标的回波，对得到的回波按照该目标的周期再次分段叠加取均值，一直循环迭代最终得到每一个目标在一个周期内的精确的复数回波。

2.根据权利要求1所述的基于微动周期的空间微动群目标单通道盲源分离方法，其特征在于，步骤1中单一频率脉冲持续时间为10～20s。

3.根据权利要求1所述的基于微动周期的空间微动群目标单通道盲源分离方法，其特征在于，步骤1具体方法如下：

步骤1.1、雷达发射的窄带脉冲信号如下：

其中，T_r是信号脉冲重复周期，f是信号的载频，τ是信号的脉冲宽度，且：

弹头的微动回波可转化为弹头不动，雷达视线角的相应变化，找到雷达视线角和时间的关系，根据静态的弹头回波得到弹头微动时的回波；

在不考虑弹头的平动状态时，假设雷达发射20s的单频脉冲信号得到n个弹头微动回波为s_i(t),i＝1,...,n；则可得到混合回波为：

X(t)＝s₁(t)+s₂(t)+…+s_n(t) (3)

步骤1.2、设置循环数N_N，将单通道的微动混合回波X转换成虚拟多通道矩阵形式X^j：

其中，N^j表示在第j次循环中，每一行的采样点数，并且X^j的行数可由M_j＝floor(N/N^j)决定，N表示整个序列采样点个数，函数floor(·)表示向下取整，并且N、N^j和M^j必须满足下式，以保证有足够的采样点数；

N≥M^j×N^j (5)

步骤1.3、对矩阵X^j进行SVD分解：

U^j∑^j(V^j)^T＝SVD(X^j) (6)其中，U＝[u₁,…,u_M]∈R^M×M，V＝[v₁,…,v_N]∈R^N×N并且U^TU＝I，V^TV＝I，∑∈R^M×N如下所示：

其中，σ₁≥…≥σ_L≥0；

提取第一个奇异值σ₁和第二个奇异值σ₂，并计算并保存奇异值比SVR＝(σ₁/σ₂)的值；

步骤1.4、设置阈值，将大于阈值条件的所有奇异值比的峰值提取出来，当N^j是周期时，其倍数处也会存在尖峰，提取出存在倍数关系的尖峰，并选择最大的尖峰对应的时间作为第一个源信号的周期。