[发明专利]一种海杂波空间相关性分析方法

说明书

本发明公开了一种海杂波空间相关性分析方法，首先将原始信号稀疏化处理，其次采用观测矩阵对数据进行压缩，剔除数据中冗余部分保留重要信息，最后进行海杂波的信息重构，从少量的测量信息中恢复原始的海杂波信息，再进行空间相关性的计算，减少了使用传统空间相关性计算方法时所采用的计算量。

技术领域

本发明属于海杂波分析技术领域，具体涉及一种海杂波空间相关性分析方法。

背景技术

海杂波结构复杂，由多种电磁波组成，具有非线性、非平稳性的特点，易受风速、空间 漂浮物、海面粗糙度、浪涌、雷达波入射角和雷达极化方式等多种因素的影响。

海杂波空间相关性包含距离向相关和方位向相关。它反映的是雷达在同一时间内接收到 在不同距离单元上或不同方位上的后向散射回波之间产生的一种相互影响状态。这两个回波 间隔时间很短，可以将其忽略。对于空间相关性又可以分为径向距离门之间雷达回波的相关 性和同一距离门不同方位向雷达回波之间的相关性。在工程上通过从空间上分析海杂波的相 关性可以缩小目标所在的范围，提高海上目标探测、海上救援的效率。海杂波空间相关性的 研究其实就是针对具有相同角度多普勒频率但距离不同的单元内杂波相关性的分析。在空间 谱理论中，通过对数据的自相关矩阵进行特征分解，就可以得到表示该对象特征的特征向量， 因此，我们可以从研究回波矩阵的特征矩阵的角度出发，先求出回波矩阵的特征值，然后推 导出特征值对应的特征向量组成的具有代表性的矩阵，进而研究不同距离门回波数据的相关 性。

然而，雷达在同一个距离门采集的数据量很大，数据长度达到六位。多个距离门的数据 组合在一起，会得到一个相当庞大的矩阵，对这一矩阵做运算将更难进行。由于雷达采集的 杂波数据不可避免地会包含大量冗余数据，在数据存储方面也要消耗大量资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海杂波空间相关性分析方法，首先将 原始信号稀疏化处理，其次采用观测矩阵对数据进行压缩，剔除数据中冗余部分保留重要信 息，最后进行海杂波的信息重构，从少量的测量信息中恢复原始的海杂波信息，再进行空间 相关性的计算，减少了使用传统空间相关性计算方法时所采用的计算量。

本发明公开一种海杂波空间相关性分析方法，包括：

获取实测数据；

对实测数据进行压缩感知处理，所述压缩感知处理包括稀疏表示、压缩测量和信号重构；

求解海杂波空间相关性。

进一步地，

所述实测数据包括：

任何距离单元上的平均杂波反射强度x_i表示局部杂波平均强度y_i的函数：

其中，表示第i个距离单元上连续脉冲回波信号幅度平方的均值；

雷达向照射距离门发射脉冲回波采样得到的多组数据：

a_i,j,i＝1,2,3,...,M,j＝1,2,3,...,n，a_i,j表示雷达从第i个距离门采样得到的第j组回波信号 幅度，M表示距离门的总数目，n表示雷达在第i个距离门共测得n组数据；

各距离单元的平均杂波强度：

其中

各距离单元杂波的平均散射强度为杂波平均水平的平方：

杂波平均散射强度的自相关函数：