[发明专利]FDA-MIMO雷达单脉冲距离角度联合估计方法

权利要求书

1.一种FDA-MIMO雷达单脉冲距离角度联合估计方法，其特征在于，包括：

构建FDA-MIMO雷达的角度-距离依赖的收发导向矢量s(u,δ)；其中，所述FDA-MIMO雷达具有M个发射天线、N个接收天线，阵元间距为d；

利用所述FDA-MIMO雷达针对目标的回波数据，获得单脉冲接收信号矢量z；其中，z的表达式被构建为z＝β₁s(u,δ)+n，β₁表示目标反射复系数，n表示高斯色噪声矢量；

基于s(u,δ)、z、预先获取的初始角度u₀和初始距离δ₀，依次构建单脉冲矢量r、贝叶斯修正矢量μ和斜率修正矩阵C；

利用u₀、δ₀构建初始的距离-角度矢量h₀，并利用h₀、r、μ和C，获得修正的距离-角度矢量h_AMP；

将h_AMP投影到关于u和δ取值范围的预定值域空间，得到估计的距离-角度矢量其中，含有目标的距离估计值和角度估计值。

2.根据权利要求1所述的FDA-MIMO雷达单脉冲距离角度联合估计方法，其特征在于，所述构建FDA-MIMO雷达的角度-距离依赖的收发导向矢量s(u,δ)，包括：

利用所述FDA-MIMO雷达在发射端阵元间引入的频率步进量Δf，目标的采样时刻与目标的真实延时之间的时间差Δτ，构建目标的等效距离δ为：δ＝2ΔfΔτ；

利用δ构建目标距离依赖的发射导向矢量a(δ)为：

a(δ)＝[e^jπ(1-1)δ,e^jπ(2-1)δ…,e^jπ(M-1)δ]^T；其中，T表示转置操作；

构建目标的等效角度u为：u＝sin(θ)；其中，θ表示目标的角度；

利用u分别构建目标角度依赖的发射导向矢量c(u)和目标角度依赖的接收导向矢量b(u)为：

其中，λ₀表示发射波长；

利用a(δ)、c(u)和b(u)构建FDA-MIMO雷达的角度-距离依赖的收发导向矢量s(u,δ)为：其中，表示克罗内克积操作，⊙表示哈达玛积操作。

3.根据权利要求2所述的FDA-MIMO雷达单脉冲距离角度联合估计方法，其特征在于，所述单脉冲矢量r的构建过程，包括：

利用u₀、δ₀和构建的s(u,δ)的表达式，得到初始角度-距离依赖的收发导向矢量s₀＝s(u₀,δ₀)；

对s₀关于角度求导数得到s_u，对s₀关于距离求导数得到s_δ；

构建和权矢量w为：w＝Q^-1s₀；其中，Q表示高斯色噪声加相干源干扰的协方差矩阵；

构建与角度相关的差权矢量d_x为：d_x＝Q^-1s_u；

构建与距离相关的差权矢量d_y为：d_y＝Q^-1s_δ；

利用w、d_x和获得的单脉冲接收信号矢量z，构建与角度相关的单脉冲矢量元素r_x为：并利用w、d_y和z构建与距离相关的单脉冲矢量元素r_y为：其中，H表示共轭转置运算，表示取复数κ的实部；

利用r_x和r_y，构建单脉冲矢量r为：r＝[r_x,r_y]^T。