[发明专利]基于天线阵的多目标微位移测量方法

权利要求书

1.一种基于天线阵的多目标微位移测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：在被测物上安装多个角反射器；

步骤二：在远离被测物处安装阵列雷达；

步骤三：确定每个角反射器回波信号相对于天线阵的方位：根据角反射器安装位置坐标和天线阵各单元天线位置坐标及排列方式，确定每个角反射器回波信号相对于天线阵的方位；或者通过超分辨来波方向估计算法确定每个角反射器回波信号相对于天线阵的方位；

步骤四：计算最优权矢量：在已知每个角反射器回波信号相对于天线阵方位的基础上，计算出多个最优权矢量，一个角反射器对应一个最优权矢量，对应一个最优波束；将需要恢复的角反射器回波信号作为期望信号，将其他所有角反射器回波信号作为干扰信号，每个角反射器所对应的最优权矢量形成的最优波束在期望方向上输出功率最大，在干扰方向上形成零陷；

步骤五：恢复每个角反射器回波信号：阵列雷达照射所有角反射器，并接收混合回波信号，使用步骤四中计算的最优权矢量对应的最优波束恢复每个角反射器回波信号；

步骤六：计算每个角反射器位移量：使用干涉相位测量技术计算出每个角反射器回波信号与雷达发射信号之间的相位差变化量，从而计算出每个角反射器的位移量。

2.根据权利要求1所述的基于天线阵的多目标微位移测量方法，其特征在于：所述角反射器为由三个互相垂直相交的成本低廉的金属平面构成的反射体，它能将入射的微波信号按原方向反射回去，即使尺寸不大的角反射器也具有很大的雷达截面积。

3.根据权利要求1所述的基于天线阵的多目标微位移测量方法，其特征在于：所述阵列雷达由信道和信号处理两部分构成，信道部分包含1个发射信道辐射信号，N个接收信道接收回波信号；信号处理部分包括最优权矢量计算，最优波束形成，干涉相位测量，微位移量计算。

4.根据权利要求1所述的基于天线阵的多目标微位移测量方法，其特征在于：它将需要恢复的角反射器回波信号作为期望信号，将其他所有角反射器回波信号作为干扰信号，使用最优权矢量形成的最优波束来恢复期望信号，有多少个角反射器就有多少个最优权矢量，就形成多少个最优波束，最优权矢量要满足以下条件：(1)在期望信号方位上该最优波束输出功率最大；(2)在干扰信号方位上该最优波束输出功率为零，即该最优权矢量与干扰信号方向矢量正交；(3)不影响输出信噪比。

5.根据权利要求1所述的基于天线阵的多目标微位移测量方法，其特征在于：所述阵列雷达的最优权矢量在计算时需要事先知道各角反射器相对于天线阵的方位，可以有两种方法来实现：(1)使用GPS技术确定各角反射器的位置坐标以及天线阵各单元天线位置坐标，利用几何位置关系确定每个角反射器相对于天线阵的方位；(2)使用MUSIC算法计算每个角反射器相对于天线阵的方位。

6.根据权利要求1所述的基于天线阵的多目标微位移测量方法，其特征在于：所述阵列雷达辐射信号为单频连续波信号或线性调频连续波信号。