[发明专利]基于多维参数空间自聚焦的雷达目标方位超分辨估计方法

权利要求书

1.一种基于多维参数空间自聚焦的雷达目标方位超分辨估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

构造方位超分辨目标函数：

其中，为最优目标方位信号，arg min{}代表的是取最小值的自变数，N为目标个数，A_n为第n个目标的幅度，θ_n为第n个目标的方位角，n＝1,2,3…N；为向量2-范数的平方；y为已知雷达方位回波；H为由天线方向图h(θ)构造的(M+L-1)×M维天线方向图矩阵，其中M为目标方位信号，L为雷达天线方向图数据长度；x为目标方位信号，满足下式：

其中，θ为方位轴上的一点，δ()为冲击函数；

根据真实雷达方位回波及天线方向图，设置目标个数N的最大值N_max、目标最大幅值A_max和各个目标的方位范围；其中，第n个目标幅值A_n∈[0,A_max-A₁-…-A_n-1]；第n个目标方位θ_n∈[θ_min,θ_max]；

在设置范围内遍历搜索N、A_n以及θ_n，由此构造x(θ)；

遍历构造的所有x(θ)，基于最小二乘计算，求解所述方位超分辨目标函数，得到所述方位超分辨目标函数的最优解完成估计。

2.如权利要求1所述的估计方法，其特征在于，所述方位超分辨目标函数的时域表达式为：

其中，ω为信号频率采样点，Y(ω)为已知雷达方位回波y的频域表达式，X(ω)为目标方位信号x(θ)傅里叶变换得到的频域表达式，H(ω)为雷达天线方向图h(θ)的频域表达式；

利用下式计算当前估计误差err：

通过最小二乘计算得到使得err最小的X(ω)，进而得到最优解

3.如权利要求2所述的估计方法，其特征在于，设定误差门限，当当前估计误差小于误差门限时，终止运算，以此替代最小二乘计算，将当前估计误差作为使得err最小的X(ω)，进而得到最优解

4.如权利要求1所述的估计方法，其特征在于，方位搜索间隔为方位采样间隔Δθ，幅值搜索间隔为p·Δa，其中Δa为接收机的量化精度，p为正整数，大小取决于所需的幅值精度。

5.如权利要求1-4任意一项所述的估计方法，其特征在于，采用粒子群优化算法替代遍历搜索，进行全局优化，得到所述方位超分辨目标函数的最优解。

6.如权利要求1-4任意一项所述的估计方法，其特征在于，目标个数最大值N_max不大于10个。

7.如权利要求1-4任意一项所述的估计方法，其特征在于，目标最大幅值A_max不大于真实回波峰值。

8.如权利要求1-4任意一项所述的估计方法，其特征在于，目标的方位范围不超过一个波束宽度。

9.如权利要求1-4任意一项所述的估计方法，其特征在于，目标个数最大值N_max不大于10个；目标最大幅值A_max不大于真实回波峰值；目标的方位范围不超过一个波束宽度。

10.如权利要求5所述的估计方法，其特征在于，目标个数最大值N_max不大于10个；目标最大幅值A_max不大于真实回波峰值；目标的方位范围不超过一个波束宽度。