[发明专利]一比特信号单快拍波达方向估计方法及相关组件

权利要求书

1.一种一比特信号单快拍波达方向估计方法，其特征在于，包括：

获取阵列雷达检测到的被探测目标的回波信号并对回波信号进行去斜处理得到去斜回波信号；

对去斜回波信号进行频移处理以使去斜回波信号的频带与高次谐波分开；

对频移处理后的去斜回波信号进行一比特量化，并进行AD数据采集得到去斜信号数据；

对去斜信号数据进行傅里叶变换得到频域数据；

将频域数据输入用于波达方向估计并使用均匀线阵的信号模型进行波达方向估计，并输出各个通道的单快拍信号，然后利用各个通道的单快拍信号构造伪协方差矩阵，并对所述伪协方差矩阵进行共轭增强；

然后对伪协方差矩阵进行特征值分解得到信号子空间和噪声子空间；并根据信号子空间和噪声子空间的正交关系构造空间谱函数，搜索空间谱函数的峰值得到波达方向的估计值。

2.根据权利要求1所述的一比特信号单快拍波达方向估计方法，其特征在于，所述获取阵列雷达检测到的被探测目标的回波信号并对回波信号进行去斜处理得到去斜回波信号，包括：

按如下公式对回波信号进行去斜处理：

其中，S_r1(t)为被探测目标经过时延τ反射回来的回波信号；S_Ref(t)是与S_r1(t)类型相同的参考信号；S_IF(t)为去斜回波信号；f_b＝k(τ-τ₀)，φ＝2πf₀(τ₀-τ)+πk(τ²-τ₀²)；A₁为回波信号的最大幅度值；A₂为参考信号最大幅度值；τ为回波信号相对于发射信号时间延迟，τ₀为参考信号相对于发射信号的时间延迟；f₀为中心频率；k为LFMCW信号的调频率且k＝B/T，B为信号带宽，T为信号脉冲宽度；·表示相乘，*表示共轭运算。

3.根据权利要求1所述的一比特信号单快拍波达方向估计方法，其特征在于，所述对去斜回波信号进行频移处理以使去斜回波信号的频带与高次谐波分开，包括：

按如下公式设定去斜回波信号的频移范围：

其中，f_max为去斜回波信号的频率最大值；Δf为频移系数；Fs为采样率；

将去斜回波信号S_IF(t)乘以e^j2πΔft完成频移处理，得到不包含高次谐波的去斜回波信号。

4.根据权利要求3所述的一比特信号单快拍波达方向估计方法，其特征在于，所述对频移处理后的去斜回波信号进行一比特量化，并进行AD数据采集得到去斜信号数据，包括：

按如下公式对去斜回波信号进行一比特量化，得到去斜信号数据：

S_1b(t)＝sign[S_IF(t)·exp(j2π_Δft)]；其中，S_1b(t)为去斜信号数据。

5.根据权利要求1所述的一比特信号单快拍波达方向估计方法，其特征在于，所述将频域数据输入用于波达方向估计并使用均匀线阵的信号模型进行波达方向估计，并输出各个通道的单快拍信号，然后利用各个通道的单快拍信号构造伪协方差矩阵包括：

按如下公式计算伪协方差矩阵：

其中R_Y为伪协方差矩阵，M表示阵列天线的阵元数量。