[发明专利]基于子空间正交投影的捷变频雷达目标参数估计方法

说明书

本发明提出一种基于子空间正交投影的捷变频雷达目标参数估计方法，主要解决现有技术计算复杂、运算量大和分辨率低的问题。实现方案是：接收捷变频雷达回波信号；通过数字下变频，获得捷变频雷达基带回波信号矩阵；通过脉冲压缩，获得捷变频雷达脉冲压缩后的回波信号矩阵；通过捷变频雷达距离分辨率和捷变频雷达回波信号的跳变载频，构建雷达回波信号基矩阵；利用子空间正交投影算法得到雷达回波信号基矩阵在噪声子空间中的投影矩阵；利用噪声子空间的投影矩阵获得目标的准确位置。本发明采用的子空间正交投影算法能够准确估计目标的位置，分辨率高、复杂度低、易于工程化应用，可应用于雷达目标的检测。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，特别涉及雷达信号处理中的目标参数估计，具体是一种基于子空间正交投影的捷变频雷达目标参数估计方法，可应用于雷达目标 的检测。

背景技术

随着电子信息技术的发展，雷达系统在战场上面临的电磁干扰环境日趋复杂，捷变频雷达通过发射载频随机跳变的线性调频信号，可以有效的对抗窄带瞄准式干扰和 欺骗式干扰，提升了雷达系统在复杂战场环境下的生存能力，成为雷达抗干扰最重要 的技术措施之一。但是，由于捷变频雷达载频的随机跳变导致传统的相参积累技术无 法准确估计目标参数。因此，捷变频雷达目标参数估计成为重要的研究问题之一。针 对捷变频雷达目标参数估计方法，目前已有的研究主要有：

西安电子科技大学在其申请的专利文献“基于非参数迭代自适应的捷变频雷达目标重构方法”(申请号201911100821.1，申请公开号CN 110954883 A)中公开了一种 基于非参数迭代自适应的捷变频雷达目标重构方法。该方法通过构建观测矩阵并将其 类比到阵列流形矩阵之后，将非参数迭代自适应算法引入捷变频雷达信号的压缩感知 求解过程，实现了无需稀疏度等额外参数条件下目标的准确重构。该方法存在的不足 之处是，非参数迭代自适应算法的计算复杂、运算量大，导致工程化应用不易实现。

中国人民解放军国防科学技术大学在其申请的专利文献“脉冲压缩捷变频雷达的动目标检测方法”(申请号201710152372.X，申请公开号CN 106646446 A)中公开 了一种脉冲压缩捷变频雷达的动目标检测方法，该方法首先对快-慢时间域回波矩阵 快时间域内的每一个回波脉冲均进行匹配滤波，然后对匹配滤波后的快-慢时间域回 波矩阵中慢时间域内的每一个脉冲数据列均进行快速傅里叶变换，从而实现脉冲间的 相参积累，完成对动目标的检测。该方法存在的不足之处是，在快时间域内仅进行了 匹配滤波，未在距离向上合成高分辨距离单元，导致距离向上的分辨力低。

从现有的技术和披露出的信息可以看出，现有的捷变频雷达参数估计方法存在计算复杂，运算量大，工程化不易实现，距离向分辨力低的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种运算简单，易于工程化实现，分辨率高的基于子空间正交投影的捷变频雷达目标参数估计方法。

本发明是一种基于子空间正交投影的捷变频雷达目标参数估计方法，其特征在于，包括有如下步骤：

(1)接收捷变频雷达回波信号捷变频雷达发射脉冲间载频随机跳变的线性调频信号，通过雷达接收机接收含有目标信息的回波信号

(2)获得捷变频雷达基带回波信号矩阵

(2a)将接收到的雷达回波信号与对应发射的线性调频信号的复共轭相乘，得到基带回波信号；

(2b)将一个相干处理间隔内获得的基带回波信号，按照接收到的雷达回波信号的顺序依次排列，得到基带回波信号矩阵

(3)获得捷变频雷达脉冲压缩后的回波信号矩阵：将基带回波信号矩阵与雷达基带发射信号的复共轭卷积相乘，得到脉冲压缩后的回波信号矩阵

(4)构建雷达回波信号基矩阵Φ：根据捷变频雷达回波信号的参数计算捷变频 雷达距离分辨率Δr：