[发明专利]基于固定地物回波的有源相控阵雷达接收通道校正方法

权利要求书

1.一种基于固定地物回波的有源相控阵雷达接收通道校正方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：有源相控阵雷达向含有固定地物的区域发射脉冲信号，得到固定地物的基带回波样本；对基带回波样本进行脉冲压缩，得到脉压样本集合其中N表示距离单元数，x(n)表示第n个脉压样本，该x(n)是M×1维的复数向量，n＝1,…,N，M表示接收阵元个数，即该雷达包含M个接收通道；

步骤2：对脉压样本集合进行初选、峰值对齐及相关性筛选，获取待校正样本，具体步骤如下：

(2a)计算各脉压样本x(n)的平均功率，从脉压样本集合中选取平均功率最大的前L个脉压样本，构成初选样本集合其中L表示初选样本数；

(2b)计算初选样本集合的对齐角φ_max，并对各初选样本y(l)进行峰值对齐处理，l＝1,…,L，得到峰值对齐后样本集合

(2c)对峰值对齐后样本集合做相关性筛选，得到待校正样本集合其中Q表示待校正样本数；

步骤3：计算待校正样本集合的相关矩阵R，并求得相关矩阵R的噪声子空间特征矩阵；

步骤4：基于子空间正交性，建立关于误差向量γ的凸优化模型，该γ是M×1维的复数向量，其第m个元素表示第m个通道的幅相误差，m＝1,…,M，并根据凸优化方法求解误差向量γ，计算相对误差向量

步骤5：利用步骤4得到的相对误差向量对接收通道进行校正。

2.根据权利要求1所述的一种基于固定地物回波的有源相控阵雷达接收通道校正方法，其特征在于步骤(2b)所述的计算初选样本集合的对齐角并进行峰值对齐处理，按如下步骤进行：

(b1)计算各初选样本的空间功率分布，第l个初选样本y(l)的空间功率分布表示为具体形式如下：

P_l(k)＝|a^H(θ_k)diag(w)y(l)|²，k＝1,…,K

其中a(θ_k)表示θ_k方向的导向矢量，其维数为M×1，表示离散采样角，K表示离散采样角的个数，向量w表示维数为M×1的幅度权向量，(·)^H表示共轭转置，|·｜表示取模，diag(·)表示根据向量形成对角矩阵操作；

(b2)计算初选样本集合的对齐角φ_max：

其中φ_l表示空间功率分布的峰值所对应的角度；

(b3)对初选样本进行峰值对齐处理：

其中表示峰值对齐后第l样本，a(φ_max)表示φ_max方向的导向矢量，a(φ_l)表示φ_l方向的导向矢量，[·]^-1表示矩阵求逆。

3.根据权利要求1所述的一种基于固定地物回波的有源相控阵雷达接收通道校正方法，其特征在于步骤(2c)所述的对峰值对齐后样本集合做相关性筛选，得到待校正样本集合，按如下步骤进行：

(c1)计算峰值对齐后各样本间的相关系数：

其中表示峰值对齐后第l个样本和第个样本间的相关系数，||·||₂表示2-范数；

(c2)计算峰值对齐后各样本的累计相关系数：

其中f(l)表示峰值对齐后第l个样本的累计相关系数，l＝1,…,L，表示相关性筛选函数：

其中α表示筛选门限，τ表示相关性筛选函数的控制参数；

(c3)设定待校正样本个数为Q，按从大到小的顺序依次从峰值对齐后样本集中选择累计相关系数最大的前Q个样本作为待校正样本

4.根据权利要求1所述的一种基于固定地物回波的有源相控阵雷达接收通道校正方法，其特征在于步骤4基于子空间正交性，求解误差向量，是通过建立如下凸优化模型实现的

s.t.|γ_m-1|≤σ,m∈Θ

其中γ＝[γ₁,…,γ_m,…,γ_M]^T表示误差向量，γ_m表示第m个通道的幅相误差，符号Θ表示存在误差的通道号的集合，σ表示各通道幅度误差的最大值。