[发明专利]一种距离-速度联合估计方法

权利要求书

1.一种距离-速度联合估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：接收回波信号；

步骤2：对回波信号进行下变频和模数转换处理，得到信号s_k,i(n)；

步骤3：对s_k,i(n)进行解相干处理，求得前向空间平滑之后的互相关矩阵；

步骤4：利用ESPRIT算法进行第一次粗估计，通过串口将互相关矩阵送入FPGA内部FIFO中，根据FIFO中取出数据分别求得信号距离的协方差矩阵和速度的协方差矩阵；

步骤5：采用基于Cordic的复数Jacobi方法对协方差矩阵进行特征值分解；

步骤6：采用伴随矩阵法求出逆矩阵；

步骤7：对逆矩阵进行乘法变换得到辅助矩阵组，利用辅助矩阵组提取出速度矩阵组和距离矩阵组，得到利用ESPRIT算估算的速度-距离范围空间；

步骤8：根据MUSIC算法进行精测快速估计，在步骤7得到的速度-距离范围空间内按照步骤3的方法构造协方差矩阵；

步骤9：特征值分解，根据协方差矩阵计算出特征值和特征向量，特征值分解算法采用Jacobi算法；

步骤10：进行谱峰搜索，根据步骤9得到的特征值和特征向量构造速度和距离矩阵，然后计算伪谱函数，得到MUSIC伪谱函数最小值，即为速度、距离估计值。

2.根据权利要求1所述的一种距离-速度联合估计方法，其特征在于：步骤2所述对回波信号进行下变频和模数转换处理包括你：下变频将雷达回波信号从高频信号搬移到中频信号，假设收到对C个目标进行探测的MSK-LFM信号的回波信号，其接收到的第i个目标第k个阵元的回波信号完成下变频处理后的信号表达式为：式中：S_i为第i个目标散射强度，R_i和V_i为第i个目标的距离和速度，c为光速，τ_i为第i个回波分量的幅值与时延，n(t)为噪声，然后对s_k,i(t)进行模数转换得到信号s_k,i(n)。

3.根据权利要求1所述的一种距离-速度联合估计方法，其特征在于：步骤3所述对s_k,i(n)进行解相干处理，求得前向空间平滑之后的互相关矩阵包括：解相干处理采用前向空间平滑处理，将N个雷达接收阵元进行前向空间平滑划分为子阵，每个子阵含有m个阵元，共划分成N+1-m个子阵，子阵内含有的m个阵元接收到的信号s_k,i(n)到s_k+m,i(n)的信号计算协方差矩阵，然后将得到的N+1-m个协方差矩阵进行算数平均法，获得每个子阵的协方差矩阵，利用求得的协方差矩阵求解其互相关矩阵，再利用均匀加权求和求得前向空间平滑之后的互相关矩阵。