[发明专利]用于高频地波雷达的分布式阵列目标角度测量方法

摘要

本发明提出了一种用于高频地波雷达的分布式阵列目标角度测量方法，其特征在于包括：步骤一、雷达各子阵阵元接收回波距离多普勒处理；步骤二、数据协方差矩阵稀疏表示建模；步骤三、待求解优化问题转化；步骤四、内循环更新信号功率估计值；步骤五、外循环更新代价函数并最终获得目标角度估计；相比传统雷达阵列，本发明采用的分布式阵列布阵灵活，选址方便，且仅需少量阵元即可达到较大孔径传统阵列的测向性能；而本发明提出的角度测量方法最少仅需距离多普勒域的单次快拍，无需已知目标个数和任何人工参数调节，测向性能也明显优于传统的雷达测角方法。

主权项

1.一种用于高频地波雷达的分布式阵列目标角度测量方法，其特征在于，所述目标角度测量方法包括如下步骤：步骤一：针对平面内由K个子阵组成的分布式雷达阵列，其中，K＞1，子站内阵元间距不大于工作波长的一半，对各接收通道的雷达回波进行距离多普勒处理，针对感兴趣的目标提取相应距离多普勒单元上的L个数据快拍，L≥1，收集各子站信息用于后续的目标角度测量；步骤二：利用所有接收通道获得的目标距离多普勒域数据，建立协方差矩阵稀疏表示模型，将目标角度估计问题建模为稀疏功率矢量重构问题，以负对数随机最大似然函数为初始代价函数，优化求解各角度网格上的信号功率；步骤三：利用Majorization‑Minimization方法，通过迭代更新并最小化一个替代的凸代价函数达到最小化原始非凸代价函数的目的，为便于求解，通过引入中间变量进一步将该问题转化为一个交替迭代优化问题；步骤四：计算中间变量的最优解并将其代入代价函数，进一步对其求导并令导数为零，得到待求解的功率矢量的更新表达式，迭代更新中间变量和功率矢量，直至得到当前代价函数下的功率矢量最优解，再利用获得的功率矢量估计值更新代价函数；步骤五：重复步骤四所述过程，直至算法收敛，获得功率矢量的最终估计值，根据该矢量中的峰值位置确定感兴趣的目标入射角度。