[发明专利]基于矩阵重构的米波极化MIMO雷达实值MUSIC测高方法

权利要求书

1.一种基于矩阵重构的米波极化MIMO雷达实值MUSIC测高方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建米波极化敏感阵列测高模型，假设低仰角反射区域为光滑平坦地面则可得到到达目标处的第l个快拍的信号以及第l个快拍下的接收信号数据；

步骤2：对第l个快拍下的接收信号矢量数据进行重构，得到接收信号矩阵；

步骤3：利用酉矩阵对重构后的接收信号矩阵进行实值处理并得到对应的实值目标仰角值；

步骤4：根据低仰角区域的几何关系公式计算得到目标高度，完成测高。

2.如权利要求1所述的基于矩阵重构的米波极化MIMO雷达实值MUSIC测高方法，其特征在于，步骤1的具体操作步骤包括：

步骤101：假设MIMO雷达发射信号为一组正交信号其中S_m＝[s_m,1,...,s_m,6]^T，其满足下式：

则到达目标处的第l个快拍的信号表示为：

x(l)＝[b_t(θ_d)+e^-jδρ_hb_t(θ_s)]^TS (2)

其中，为波程差导致的相位差，R为目标在地面的投影和雷达在地面的投影之间的距离，ρ_h为水平极化波的菲涅尔反射系数，其值为:

其中，ε为表面复介电常数，为极化发射阵列导向矢量，且：

a(θ)＝[1,exp(-jπsin(θ)),…,exp(-j(M-1)πsin(θ))]^T (4)

g(θ)为单个电磁矢量传感器的极化导向矢量，且：

其中，θ表示θ_d或θ_s，γ∈[0,π/2]，η∈[-π,π]分别表示极化辅助角和极化相位差，φ为方位角；

步骤102：设方位角φ＝90°，则整个阵列接收到的第l个快拍的数据则表示为：

X(l)＝[b_r(θ_d)+e^-jδρ_hb_r(θ_s)]ξ(l)[b_t(θ_d)+e^-jδρ_hb_t(θ_s)]^TS+N(l) (6)

其中，ξ(l)为复反射系数，N(l)为第l个快拍时高斯白噪声，b_r为极化接收阵列导向矢量，b_t为极化发射阵列导向矢量；

步骤103：利用发射信号对式(6)进行匹配滤波后可得第l个快拍下接收信号数据表达式：

Y(l)＝[b_r(θ_d)+e^-jδρ_hb_r(θ_s)]ξ(l)[b_t(θ_d)+e^-jδρ_hb_t(θ_s)]^T+N(l)S^H(l) (7)

对式(7)进行矢量化操作，得到：