[发明专利]基于阵列数据重排的高频地波雷达单次快拍MUSIC测向方法

权利要求书

1.基于阵列数据重排的高频地波雷达单次快拍MUSIC测向方法，包括：

利用高频地波雷达朝海面发射无线电磁波对海面舰船目标的超视距探测，通过目标对高频无线电波的反射实现对数百公里内的目标进行探测，其特征在于还包括以下步骤：

步骤1：对高频地波雷达的回波信号进行二维FFT处理后，利用CFAR检测技术，检测出上述待侧向目标所在的距离单元、多普勒单元，得到阵列频域一次快拍数据，其结构为x_i，i为1至M的自然数，M为地波雷达天线阵元数；

步骤2：利用步骤1得到的一次快拍数据进行阵列数据重排，排列成Toeplize矩阵X；

其中，*为共轭，M为地波雷达天线阵元数(行数)；

步骤3：利用步骤2得到的矩阵X，估计协方差矩阵Rx；

R_X＝X*X^H

其中H表示共轭转置；

步骤4：利用步骤3得到的协方差矩阵Rx进行特征值分解，得到噪声子空间U_N，然后利用MUSIC算法构造空间谱方式，进行待测向目标方位估计；其空间谱函数表达式为：

PMUSIC=1aH(θ)UNUNHa(θ)]]>

其中a(θ)为方向导向矢量，H表示共轭转置，U_N为噪声子空间；

步骤5：利用步骤4构造的空间谱函数进行谱峰搜索，得到目标的方位估计。

2.如权利要求1所述的基于阵列数据重排的高频地波雷达单次快拍MUSIC测向方法，其特征在于上述步骤1：首先对高频地波雷达的回波信号进行二维FFT处理后，将时域信号转换到频域信号，得到距离-多普勒谱图，是纵坐标为距离、横坐标为多普勒频率的二维数据；利用CFAR检测技术，检测出待侧向目标所在的距离单元、多普勒单元，将待测向目标所在距离单元与多普勒单元的数据提取，即可得到阵列频域一次快拍数据。

3.如权利要求1所述的基于阵列数据重排的高频地波雷达单次快拍MUSIC测向方法，其特征在于上述步骤4：利用步骤3得到的协方差矩阵Rx进行特征值分解，可得到N(信号个数，一个距离单元及其多普勒单元为一个信号，多个待侧向目标会有信号)个大特征值和M-N个小特征值，它们对应的特征向量分别为u₁,…u_N,u_N+1,u_M，则U_N＝[u_N+1,…,u_M]的各列张成噪声子空间，然后利用MUSIC算法构造空间谱方式，进行目标方位估计，其空间谱表达式为：

PMUSIC=1aH(θ)UNUNHa(θ)]]>

其中a(θ)为方向导向矢量，H表示共轭转置，U_N为噪声子空间。