[发明专利]基于频率扫描天线的目标检测方法

摘要

本发明公开了一种基于频率扫描天线的目标检测方法，通过处理原始回波数据实现目标快速检测及角度超分辨，具体包括建立回波信号模型；对原始回波信号进行子空间平均处理，获得信号矩阵；对获得的信号矩阵求取自相关矩阵；对获得的信号自相关矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量空间，并将所述特征向量空间分成信号子空间和噪声子空间；将获得的信号子空间和噪声子空间正交，并构造FS‑MUSIC伪谱；对所得伪谱进行谱峰搜索，找出多个极大值点对应的角度就是目标回波方向。本发明的方法不需要借助阵列接收，只需要频率扫描天线发射信号、喇叭或波导端口接收信号，处理简单快速，适合用于多个目标的快速检测。

主权项

一种基于频率扫描天线的目标检测方法，包括以下步骤：步骤S1：建立回波信号模型：将回波信号表示为X＝AS+U，其中X＝[x(f1)，x(f2)，x(f3)...，x(fN)]T，是N*1维回波信号向量，该向量中的每个元素为接收到的不同频率的信号，x(fn)简记为xn，n＝1，2，...，N；A＝[α(f，β1) α(f，β2) ... α(f，βM)]，为N*M维阵列导向矩阵，其中A的每一列为一个阵列导向矢量；α(f，βm)＝[a(f1，βm) a(f2，βm) ... a(fN，βm)]T，m＝1，2...，M，其中a(fn，βm)为频率fn下βm方向的双站方向性系数；S＝[s(β1) s(β2) ... s(βM)]T，为βm方向目标的后向散射系数，s(βm)简记为sm，m＝1，2，...，M；U＝[u(f1) u(f2) ... u(fN)]T为不同频率的噪声，x(fn)简记为xn，n＝1，2，...，N；步骤S2：对原始回波信号进行子空间平均处理，获得信号矩阵：步骤S3：对步骤S2中获得的信号矩阵求取自相关矩阵：步骤S4：对步骤S3中获得的信号自相关矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量空间，并将所述特征向量空间分成信号子空间和噪声子空间；步骤S5：将步骤S4中获得的所述信号子空间和噪声子空间正交，并构造FS‑MUSIC伪谱：步骤S6：对步骤S5所得伪谱进行谱峰搜索，找出多个极大值点对应的角度就是目标回波方向。