[发明专利]基于多径判断的阵列雷达复杂地形低仰角估计方法

权利要求书

1.一种基于多径判断的阵列雷达复杂地形低仰角估计方法，其特征在于，包括：

根据阵列雷达系统参数建立目标多径信号模型；

根据所述目标多径信号模型计算第一多径特征值，以得到鉴反射系数幅度曲线；

获取雷达系统采集的目标回波数据，并根据所述目标回波数据计算第二多径特征值；

根据所述鉴反射系数幅度曲线和所述第二多径特征值得到反射系数幅度估计值；

采用波束扫描算法对所述目标回波数据进行扫描，得到波束扫描曲线的3dB波束宽度；

根据所述反射系数幅度估计值与所述波束扫描曲线的3dB波束宽度进行多径判断，得到最终的目标仰角估计值。

2.根据权利要求1所述的阵列雷达复杂地形低仰角估计方法，其特征在于，所述目标多径信号模型为：

y＝ws；

其中，y表示阵元接收的回波信号，且y∈C^M×1，C表示复数集合，M表示天线阵元数，w表示复合导向矢量，其表达式为：w＝a(θ_r)+ρe^-jψa(-arcsin(sin(θ_r)+2h_r/R_d))，其中，a(θ_r)表示直达波信号的导向矢量，θ_r表示目标仰角的真实值，ρ表示反射系数，ψ表示直达波信号和多径信号在阵列参考点的相位差，且ψ＝2πΔR/λ，ΔR表示直达距离与多径距离的距离差，λ表示雷达工作波长；a(-arcsin(sin(θ_r)+2h_r/R_d))表示多径信号的导向矢量，h_r表示天线架高的真实值，R_d表示目标与雷达天线距离，s表示目标直达波信号的复包络。

3.根据权利要求1所述的阵列雷达复杂地形低仰角估计方法，其特征在于，根据所述目标多径信号模型计算第一多径特征值，以得到鉴反射系数幅度曲线，包括：

根据所述目标多径信号模型计算多径信号的M个阵元数据的均值；

根据所述多径信号的M个阵元数据的均值计算去除零频分量的回波幅度；

对所述去除零频分量的回波幅度进行FFT处理，得到第一多径特征值；

将所述第一多径特征值随反射系数幅度的变化曲线作为所述鉴反射系数幅度曲线。

4.根据权利要求3所述的阵列雷达复杂地形低仰角估计方法，其特征在于，所述第一多径特征值的表达式为：

F_y＝max(F(m))；

其中，F_y表示第一多径特征值，max(·)表示取最大值操作，F(m)表示去除零频分量的回波幅度的频谱，其表达式为m表示频谱点数，Y表示去除零频分量的回波幅度，M表示天线阵元数。

5.根据权利要求1所述的阵列雷达复杂地形低仰角估计方法，其特征在于，所述目标回波数据的表达式为：

x＝ws+n；

其中，x表示目标回波数据，且x∈C^M×1，C表示复数集合，M表示天线阵元数，w表示复合导向矢量，s表示目标直达波信号的复包络，n表示零均值圆高斯白噪声，且n∈C^M×1。

6.根据权利要求1所述的阵列雷达复杂地形低仰角估计方法，其特征在于，根据所述鉴反射系数幅度曲线和所述第二多径特征值得到反射系数幅度估计值，包括：

找出所述鉴反射系数幅度曲线中与所述第二多径特征值最接近的值，并将其对应的反射系数幅度作为所述反射系数幅度估计值。