[发明专利]基于稀疏表示的目标角度距离联合估计方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种目标估计方法，可以用于雷达、声呐中的目标探测。

背景技术

相控阵是利用电磁波的相干原理，通过计算机控制馈往各辐射阵元电流的相位，从而改变波束方向的阵列天线。相控阵采用电子扫描方式，可实现回波数据的实时更新，因此获得了广泛的关注。其中利用相控阵进行目标位置估计是相控阵应用的一个主要方面。

目前，目标位置的估计方法已有很多，例如多重信号分类MUSIC方法、旋转不变技术估计信号参数ESPRIT方法、基于稀疏表示的方法等，其中：

多重信号分类MUSIC方法，是将阵列接收信号的自相关矩阵进行特征值分解，然后利用信号子空间和噪声子空间之间的正交关系来估计目标的位置。例如，孙洪亮的硕士论文“近场源参数联合估计算法仿真研究”，就是用MUSIC方法进行目标位置的估计，这种方法的最大不足是分辨率不高。

旋转不变技术估计信号参数ESPRIT方法，是利用两个对称子阵自相关和互相关矩阵的广义特征值进行目标位置的估计。例如，张群飞，保铮，黄建国的论文“一种水下多目标方位、频率、距离联合估计新方法”(电子学报，Vol.32No.9Sep.2004)，就是用ESPRIT方法进行目标位置的估计，这种方法的最大不足是在噪声较大的情况下，该方法的精度不是很高。

基于稀疏表示的目标位置估计方法，是将探测区域进行网格化，利用目标在网格化探测区域中具有稀疏性的假设，将目标位置估计问题转化成目标具有稀疏性假设的优化求解问题。例如，王鹏的硕士论文“阵列天线雷达的目标方位距离联合估计和高分辨成像”，就是一种基于稀疏表示的方法，这种方法的最大不足是在稀疏优化模型中，目标的角度距离双参量是构造在一个稀疏域里，若网格划分过密，会导致该稀疏域维数巨大，使得优化求解的计算量很大，工程应用比较困难。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于稀疏表示的目标角度距离联合估计的方法，以减少求解计算量，便于实现工程应用。

本发明的思路是：将角度距离双参量稀疏基的联合构造转变为各参量对应的稀疏基级联。其实现步骤包括如下：

(1)将探测区域进行离散化，即将距离范围r_min～r_max和角度范围θ_min～θ_max分别进行等间隔划分，共得到G个距离单元r_g和Q个角度单元θ_q：

rg=rmin+g-1G-1(rmax-rmin)θq=θmin+q-1Q-1(θmax-θmin)]]>