[发明专利]一种毫米波FMCW雷达空间维信源数判断方法和装置

权利要求书

1.一种毫米波FMCW雷达空间维信源数判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

对空间阵列的观测信号进行超分辨测角，得到超分辨谱；

对超分辨谱进行谱峰搜索，并通过排序得到最大峰和次大峰；

根据峰值点索引计算所述最大峰的峰值点所对应的第一角度和次大峰的峰值点所对应的第二角度；

根据第一角度和第二角度分别生成第一采样矩阵和第二采样矩阵；

计算第一采样矩阵的自相关矩阵，为第一自相关矩阵；计算第二采样矩阵的自相关矩阵，为第二自相关矩阵；

对第一自相关矩阵和第二自相关矩阵分别作对角加载处理，得到第一加载自相关矩阵和第二加载自相关矩阵；

对第一加载自相关矩阵和第二加载自相关矩阵分别求逆矩，得到第一采样逆矩阵和第二采样逆矩阵；

对观测信号采用第一采样逆矩阵进行目标假设对消，得到第一目标对消信号；对观测信号采用第二采样逆矩阵进行目标假设对消，得到第二目标对消信号；

分别计算第一目标对消信号和第二目标对消信号的功率值；

根据第一目标对消信号和第二目标对消信号的功率值，判断毫米波FMCW雷达的空间维信源数。

2.根据权利要求1所述的一种毫米波FMCW雷达空间维信源数判断方法，其特征在于，所述根据峰值点索引计算所述最大峰的峰值点所对应的第一角度和次大峰的峰值点所对应的第二角度，具体通过公式(1)(2)计算第一角度和第二角度：

Angle1＝asind(((Idx(P1)-1)-N/2))/N*2)……(1)

Angle2＝asind(((Idx(P2)-1)-N/2))/N*2)……(2)

式中，Angle1表示第一角度，Angle1表示第二角度，asind()表示反正弦运算，Idx(P1)表示最大峰的峰值点索引，Idx(P2)表示次大峰的峰值点索引，N表示采样点个数。

3.根据权利要求2所述的一种毫米波FMCW雷达空间维信源数判断方法，其特征在于，所述根据第一角度和第二角度分别生成第一采样矩阵和第二采样矩阵，具体通过公式(3)(4)生成第一采样矩阵和第二采样矩阵：

式中，A1表示第一采样矩阵，A2表示第二采样矩阵，a1和a2分别为A1和A2中的元素，d为天线间距，λ为载波波长，j为虚数单位。

4.根据权利要求3所述的一种毫米波FMCW雷达空间维信源数判断方法，其特征在于，所述计算第一采样矩阵的自相关矩阵，为第一自相关矩阵；计算第二采样矩阵的自相关矩阵，为第二自相关矩阵，具体通过公式(5)(6)计算得到：

式中S1表示第一自相关矩阵，S2表示第二自相关矩阵，s1和s2分别为第一自相关矩阵S1和第二自相关矩阵S2中的元素，上标H表示共轭转置，上标*表示复共轭。

5.根据权利要求4所述的一种毫米波FMCW雷达空间维信源数判断方法，其特征在于，所述对第一自相关矩阵和第二自相关矩阵分别作对角加载处理，得到第一加载自相关矩阵和第二加载自相关矩阵，具体通过公式(7)(8)得到：

式中，S1’表示第一加载自相关矩阵，S2’表示第二加载自相关矩阵，I(M)表示单位矩阵，L表示对角加载因子。

6.根据权利要求5所述的一种毫米波FMCW雷达空间维信源数判断方法，其特征在于，所述对第一加载自相关矩阵和第二加载自相关矩阵分别求逆矩，得到第一采样逆矩阵和第二采样逆矩阵，具体通过公式(9)(10)得到：

式中，V1表示第一采样逆矩阵，V2表示第二采样逆矩阵，上标-1表示求逆算符,v1和v2分别为第一采样逆矩阵V1和第二采样逆矩阵V2中的元素。