[发明专利]多频融合最大似然低空目标仰角估计方法

摘要

本发明公开了一种多频融合最大似然低空目标仰角估计方法。主要解决现有技术在多径环境下对低空目标仰角估计误差大的问题。其实现步骤是：1）对雷达接收的多组脉间多频回波进行采样，获得采样数据；2）利用采样数据计算所有频点的采样协方差矩阵；3）对采样协方差矩阵沿对角线排列，得到多频复合采样协方差矩阵；4）构造所有频点的投影矩阵；5）利用上述投影矩阵，得到多频复合投影矩阵；6）利用多频复合采样协方差矩阵和多频复合投影矩阵进行空间谱二维角度寻优，获得回波信号的角度估计值；7）比较估计值中两个角度大小，将其中的最大角度作为目标角度。本发明降低了角度估计性能的信杂比门限，提高了雷达在多径环境下的角度分辨能力。

主权项

1.一种多频融合最大似然低空目标仰角估计方法，包括如下步骤：（1）根据雷达天线阵元数和雷达发射多频信号参数，在相控阵雷达的俯仰方向上设计N元等距离线阵，接收目标的L组脉间多频回波信号，每组多频回波信号中有M个不同载频的脉冲；（2）对线阵接收到的脉间多频回波信号进行采样，获得第n个阵元在第l组多频脉冲回波信号第m个频点的目标距离单元处的采样数据x_mn(l)，其中，n=1,2,…N，m=1,2,…M，l=1,2,…L；（3）利用采样数据x_mn(l)，获得第m个频点的采样协方差矩阵（4）将采样协方差矩阵按m的次序沿对角线排列，获得多频复合采样协方差矩阵（5）根据已知的雷达角度搜索范围[α,β]，构造阵列接收信号导向矢量的多频复合投影矩阵P(θ₁,θ₂)，其中，α为最小搜索角度，β为最大搜索角度，(θ₁,θ₂)为两个不同的搜索角度，且θ₁,θ₂∈[α,β]；（6）利用多频复合投影矩阵P(θ₁,θ₂)和多频复合采样协方差矩阵通过二维角度寻优，获得多频最大似然算法对回波信号的角度估计值：(θ1‾,θ2‾)=max(θ1,θ2)∈[α,β]tr(P(θ1,θ2)R^XX),]]>其中，为搜索角度θ₁的估计值，为搜索角度θ₂的估计值，表示最大值对应的(θ₁,θ₂)，tr(·)表示矩阵的迹；（7）比较和的大小，取其中的最大值作为目标仰角估计值θ_d，即其中，max(·)表示最大值。