[发明专利]一种基于二维稀疏结构的宽带雷达飞机目标架次识别方法

权利要求书

1.一种基于二维稀疏结构的宽带雷达飞机目标架次识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、得到回波数据矩阵S_M×N：对采集的雷达回波数据进行混频、相位检波和A/D采样，得到零中频的数字信号；

对M个脉冲进行采样，每个脉冲采样N点，则第m个脉冲的N点采样数据存储成一个1×N的行向量[s_m,1,s_m,2,…s_m,N]，M个脉冲的M×N个数据组成一个矩阵S_M×N，

S2、得到地杂波对消后的数据矩阵S_L×N：采用三脉冲MTI技术对所述矩阵S_M×N的每一列数据做运算：s_i,j-2×s_i-1,j+s_i+1,j；

其中，i＝2,3…M-1，j＝1,…N，得到数据矩阵S_L×N；其中，L＝M-2；

S3、得到二维稀疏结构数据矩阵P_sparse：利用同步正交匹配追踪算法，优化求解下式：

其中，S^T为雷达回波所述数据矩阵S_L×N的转置矩阵；

P为待求解的二维稀疏结构图矩阵；P_i,j表述矩阵第i行第j列的元素；Φ为稀疏观测矩阵；

所述稀疏观测矩阵的构造过程如下：

Φ＝(F^-1·H·F)^-1

其中，F为尺寸为N×N的傅里叶矩阵；(·)^-1矩阵的取逆运算；

其中，j为虚数单位；γ为发射信号的调频率；diag(·)表示将向量转换为对角矩阵；

其中，f_s是采样频率，Δf＝f_s/N；

S4、得到二值数据矩阵P₂，所述二值数据矩阵P₂分两步获得：

S4.1、求解得到代表目标散射点有无的二分层，其中，1表示有目标，0表示无目标；

单次回波检测数据矩阵Λ，其中：所述P_sparse为所述二维稀疏结构数据矩阵；

Z＝min(X,Y)，

其中，x_i和y_i是待检测单元左、右的参考单元；

P_f是虚警概率；

S4.2、在得到所述单次回波检测数据矩阵Λ的基础上，先根据m次回波的二分层检测结果积累，再与给定的门限K进行比较以得到最终的二值数据矩阵P₂；

S5、完成所述二值数据矩阵P₂聚类：循环搜索，将所述二值数据矩阵P₂中相邻的1值点融合为一类，统计所述二值数据矩阵P₂中类的数量；

S6、得到架次信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维稀疏结构的宽带雷达飞机目标架次识别方法，其特征在于，所述同步正交匹配追踪算法的求解步骤为：

S3.1、初始化迭代序号i＝1，令残差矩阵构建索引集合支撑集合

S3.2、计算当前循环次数下的内积矩阵其中(·)^H表示矩阵的共轭转置操作；

S3.3、将内积矩阵元素按照行向量方向相加，根据最大化找出最大和值对应的索引；

S3.4、更新索引集合更新支撑集合其中为矩阵Φ的第个列向量；

S3.5、计算稀疏矩阵在当前迭代次数的估计值更新残差矩阵

S3.6、步进迭代序号i＝i+1，根据残差矩阵增量判断是否满足循环终止条件，如果满足则进入所述S4，否则进入所述S3.2继续执行。