[发明专利]一种基于稀疏处理的雷达回波信号精确测向方法

权利要求书

1.一种雷达回波信号精确测向方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取阵列信号和入射角；

对所述阵列信号进行DBF处理，得到目标方向图；

根据所述目标方向图和入射角获取粗略方位角；

根据所述粗略方位角设置方位角的搜索范围和搜索间隔；

根据所述搜索范围和搜索间隔构造包含搜索范围的字典矩阵；

通过对所述阵列信号的协方差矩阵进行特征分解构造观测矩阵；

将所述字典矩阵、观测矩阵和稀疏度输入到MFOCUSS算法中进行稀疏重构得到稀疏解矩阵；

对稀疏解矩阵进行归一化处理，获取角度域稀疏图；

根据所述角度域稀疏图获取精确方位角。

2.根据权利要求1所述的一种雷达回波信号精确测向方法，其特征在于，所述阵列信号为：

X(t)＝A*S(t)+n(t) (15)

S(t)＝[S₁(t),S₂(t),…,S_Q(t)]^T (13)

其中，X(t)为阵列信号，A和s(t)分别为M×Q、Q×1的矩阵，n(t)为噪声矢量，a(θ_Q)为第Q个信号源在入射角为θ_Q时对应的阵列导向矢量，S_Q(t)为第Q个信号源的基带雷达回波信号。

3.根据权利要求1所述的一种雷达回波信号精确测向方法，其特征在于，所述DBF处理的方法为将复数权矢量与阵列信号做内积，做内积的公式为：

Y(t)＝W^HX(t) (17)

其中，[·]^H表示共轭转置操作，W为复数权矢量，X(t)为阵列输出信号，Y(t)为DBF处理后的阵列信号。

4.根据权利要求1所述的一种雷达回波信号精确测向方法，其特征在于，所述协方差矩阵通过K次快拍数据估计得到，所述协方差矩阵表示为：

其中，R_X为协方差矩阵，X(n)为阵列接收信号。

5.根据权利要求1所述的一种雷达回波信号精确测向方法，其特征在于，进行特征分解后的协方差矩阵为：

R_X＝E_SΛ_SE_S^T+E_NΛ_NE_N^T (20)

式中，E_S、E_N分别代表信号子空间和噪声子空间，Λ_S、Λ_N为号子空间和噪声子空间相应特征值组成的对角矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种雷达回波信号精确测向方法，其特征在于，所述观测矩阵由Q个大的特征值对应的特征向量构成的信号子空间，观测矩阵表示为：

式中，λ为对协方差矩阵R_X特征分解后得到的Q个大特征根组成的向量，μ由Q个大特征根对应的特征向量组成，X为M×Q的观测矩阵。

7.根据权利要求1所述的一种雷达回波信号精确测向方法，其特征在于，所述字典矩阵为：

A＝[a(θ₁),a(θ₁),…,a(θ_i),…,a(θ_L)] (22)

式中，

其中，A为字典矩阵，a(θ_L)为搜索角度为θ_L对应的导向矢量，θ_i为搜索范围内搜索的方位角。