[发明专利]目标角度和距离定位方法、装置、雷达和存储介质

权利要求书

1.一种目标角度和距离定位方法，所述方法包括：

通过本端雷达的发射机向目标发射频率分集信号，并通过所述本端雷达的接收机接收所述目标反射的接收信号；所述接收机包括互质阵列，所述频率分集信号的频率偏移具有与所述接收机的所述互质阵列相同的互质结构；

根据所述频率分集信号和所述接收信号，确定扩展虚拟频率分集阵列的等效接收信号矢量，所述扩展虚拟频率分集阵列包括孔洞以及不含孔洞的均匀虚拟频率分集阵列；

去除所述等效接收信号矢量中与所述孔洞对应的部分，以确定所述均匀虚拟频率分集阵列的均匀接收信号矢量；

基于所述均匀接收信号矢量，确定等效接收信号方程，建立求解所述等效接收信号方程的目标优化问题的目标函数和约束条件；

求解所述目标优化问题以得到目标解矩阵，基于所述目标解矩阵，定位所述目标的角度和距离。

2.根据权利要求1所述的目标角度和距离定位方法，其特征在于，所述发射机包括单个天线；

所述通过本端雷达的发射机向目标发射频率分集信号包括通过本端雷达的发射机的所述单个天线向目标发射频率分集信号。

3.根据权利要求1所述的目标角度和距离定位方法，其特征在于，所述根据所述频率分集信号和所述接收信号，确定扩展虚拟频率分集阵列的等效接收信号矢量，所述扩展虚拟频率分集阵列包括孔洞以及不含孔洞的均匀虚拟频率分集阵列，包括：

根据所述接收机的所述互质阵列的互质结构信息，建立互质阵列模型，所述互质阵列模型由两个均匀的稀疏子阵列组成；

根据所述发射机发射所述频率分集信号的频率分集信息，建立频率分集模型；

根据所述接收信号、所述频率分集模型以及所述互质阵列模型，确定所述互质阵列的接收信号矢量；

根据所述接收信号矢量，确定所述互质阵列的协方差矩阵；

矢量化所述协方差矩阵，以得到扩展虚拟频率分集阵列的等效接收信号矢量，所述等效接收信号矢量包含扩展虚拟频率分集阵列的导向矢量；所述扩展虚拟频率分集阵列包括孔洞以及不含孔洞的均匀虚拟频率分集阵列。

4.根据权利要求1所述的目标角度和距离定位方法，其特征在于，所述去除所述等效接收信号矢量中与所述孔洞对应的部分，以确定所述均匀虚拟频率分集阵列的均匀接收信号矢量，包括：

根据所述等效接收信号矢量，确定在所述扩展虚拟频率分集阵列中的非负区域的非负接收信号矢量；

根据所述非负接收信号矢量，确定所述互质阵列的非负协方差矩阵；

矢量化所述非负协方差矩阵，以得到非负等效虚拟阵列接收信号矢量；

去除所述非负等效虚拟阵列接收信号矢量中的重复元素并重新排列剩余元素，以确定所述均匀虚拟频率分集阵列的均匀接收信号矢量。

5.根据权利要求4所述的目标角度和距离定位方法，其特征在于，所述非负等效虚拟阵列接收信号矢量包含解耦合后的互质阵列的导向矢量以及频率偏移的导向矢量；

所述去除所述非负等效虚拟阵列接收信号矢量中的重复元素并重新排列剩余元素，以确定所述均匀虚拟频率分集阵列的均匀接收信号矢量，包括：

移除所述互质阵列的导向矢量中的重复元素并重新排列剩余元素，以得到不含孔洞的所述互质阵列的导向矢量；

移除所述频率偏移的导向矢量中的重复元素并重新排列剩余元素，以得到不含孔洞的所述频率偏移的导向矢量；

基于所述不含孔洞的所述互质阵列的导向矢量以及所述不含孔洞的所述频率偏移的导向矢量，确定不含孔洞的所述均匀虚拟频率分集阵列的导向矢量；

基于所述均匀虚拟频率分集阵列的导向矢量，确定所述均匀虚拟频率分集阵列的均匀接收信号矢量。