[发明专利]基于共形频控阵MIMO雷达的降维参数估计方法

权利要求书

1.一种基于共形频控阵MIMO雷达的降维参数估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据雷达天线的线形频控发射阵列、共形接收阵列和远场处雷达目标，构建共形频控阵MIMO；

S2、采用共形频控阵MIMO构建阵列发射导向矢量和接收导向矢量；

S3、通过发射导向矢量和接收导向矢量构建联合导向矢量和阵列流形；

S4、根据联合导向矢量和阵列流形构建共形频控阵MIMO的接收信号矩阵；

S5、对传统MUSIC谱函数进行重构，构建并求解二次规划问题，通过二维搜索峰值点得到目标方位角和俯仰角信息；

所述步骤S5包括以下分步骤：

S501、对传统MUSIC谱函数进行重构，构建二次规划问题；

S502、采用罚函数方法求解二次规划问题，得到发射距离维导向矢量的角度维表示；

S503、发射距离维导向矢量的角度维表示代入二次规划问题，并对目标俯仰角和方位角进行二维搜索，得到L个峰值点，各峰值点对应的方位角和俯仰角即为各目标相应的方位角和俯仰角的估计值；

步骤S501中的二次规划问题的表达式：

其中

其中，H为转置运算，b(θ_l，φ_l)为第l个远场处雷达目标的接收导向矢量，a(θ_l，φ_l，r_l)为第l个远场处雷达目标的发射导向矢量，Q(θ_l，φ_l)为第l个远场处雷达目标的重构的MUSIC谱表达式中的角度信息矩阵，为kronecker积，e₁为首项为1，其余为0的列向量，I_M为M维单位对角矩阵，U_n为小特征值对应的特征矢量构成的噪声子空间，θ_l为第l个远场处雷达目标的俯仰角，φ_l为第l个远场处雷达目标的方位角，r_l为第l个远场处雷达目标的距离信息；

步骤S502中发射距离维导向矢量的角度维表示：

其中，a(r_l)为第l个远场处雷达目标的发射距离维导向矢量，Q(θ_l，φ_l)为第l个远场处雷达目标的重构的MUSIC谱表达式中的角度信息矩阵，H为转置运算，e₁为首项为1，其余为0的列向量，a(θ_l，φ_l)为第l个远场处雷达目标的角度部分，·/为向量对应元素相除，θ_l为第l个远场处雷达目标的俯仰角，φ_l为第l个远场处雷达目标的方位角，r_l为第l个远场处雷达目标的距离信息；

述步骤S503中对目标俯仰角和方位角进行二维搜索的表达式为：

其中，为第l个远场处雷达目标的俯仰角估计值，为第l个远场处雷达目标的方位角估计值，argmax为求取使得函数值最大的点集，e₁为首项为1，其余为0的列向量，H为转置运算，Q(θ_l，φ_l)为第l个远场处雷达目标的重构的MUSIC谱表达式中的角度信息矩阵；

S6、根据目标方位角和俯仰角信息，通过在距离维进行一维搜索得到目标点对应的距离估计信息。

2.根据权利要求1所述的基于共形频控阵MIMO雷达的降维参数估计方法，其特征在于，所述步骤S1中线形频控发射阵列中包括均匀等间距的分布的多个发射阵元，所述多个发射阵元的频偏值依次按线性递增。

3.根据权利要求1所述的基于共形频控阵MIMO雷达的降维参数估计方法，其特征在于，所述步骤S1中共形接收阵列中包括在空间分布的多个相控阵接收阵元。