[发明专利]一种基于正交匹配追踪算法的微动特征提取方法

权利要求书

1.一种基于正交匹配追踪算法的微动特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构造字典矩阵

针对直升机旋翼叶片旋转产生的微多普勒正弦调频信号，选择直升机旋翼叶片的旋转半径、角速度和初相三个参数构造字典矩阵D＝{d_i}：

其中，d_i是字典矩阵中的原子，是旋转半径，是角速度，是初相，f是频率，t是时间，i是序号；对字典矩阵中每个原子进行能量归一化，即

D_i＝d_i/||d_i||

定义探测到的直升机旋翼叶片的回波信号为Y；

步骤2：初始化以下参数，令回波信号余量最大投影原子记录矩阵G的初值G₀＝[0]，迭代次数n的初始值为1，残余信号能量阈值为ε；

步骤3：计算第n次迭代时的回波信号余量与字典矩阵中每个原子的内积，找到内积值最大时对应的原子，即为最大投影原子，记录该最大投影原子在字典矩阵中的序号m_n；

步骤4：将步骤3得到的最大投影原子记录在矩阵G中，即同时在字典矩阵中将该最大投影原子删除；

步骤5：定义最优化问题

式中，y为回波信号变量，为当||Y-G_nY||₂取最小值时的y值集合；

采用最小二乘法求解，其解为：

式中，为第n次迭代时求得的最优化问题的解集；

步骤6：更新回波信号余量，即式中，为第n次迭代后得到的回波信号余量；

步骤7：令n加1，重复步骤3到步骤6，直至满足迭代终止条件，迭代终止条件为n＝N或N为预设的迭代总次数，ε为残余信号能量阈值；若满足迭代中止条件，结束迭代，并记录此时已完成的迭代次数C；

步骤8：重构直升机旋翼叶片的回波信号式中，G_C为第n此迭代后得到的最大投影原子记录矩阵，为第n次迭代时求得的最优化问题的解集，Y_C中仅包含直升机旋翼叶片的微动特征。