[发明专利]基于模糊分量DOA估计的多通道SAR方位解模糊方法

摘要

本发明公开了一种模糊分量空间角的估计及多通道SAR方位解模糊方法，解决了传统方法解方位模糊时系统误差下ADBF空域协方差矩阵估计信号相消和目标导引矢量失配的问题，首先构建多通道SAR回波信号模型，再对距离维脉冲压缩后的回波信号逐距离单元进行快速傅里叶变换(FFT)，其次利用NSIT实时准确估计各多普勒模糊分量的空间角，进而基于各模糊分量的空域信息辅助设计空间滤波器，并依次提取各多普勒模糊分量，最后拼接成完整的无模糊信号，达到解方位模糊目的。本方法有效解决了因ADBF协方差矩阵估计的样本中同时存在各次模糊分量带来的信号相消问题；且模糊分量的抑制得到了很大的提高。

主权项

模糊分量空间角的估计方法，其特征在于：首先，对雷达接收的信号进行距离维脉冲压缩和方向维傅里叶变换获取雷达各通道信号距离多普勒图；然后选取K+1阵元构成M‑K个子阵，其中，K为多普勒模糊分量数，M为空域阵元数，第一个子阵为{1,…,K+1}、第二个子阵为{2,…K+2}，该方法包括如下步骤：步骤1、根据如下公式计算各子阵估计的协方差矩阵的平均值其中，其中，L为接收信号的样本数，l为小于等于2L+1的自然数，i为第p个子阵内的距离单元的序号，p为自然数，H为共轭转置，Msa＝M‑K，Xp(i)＝[Sp(i,r),…,Sp+K(i,r)]T为各子阵接收的第i个距离单元第r个多普勒单元信号的矢量形式；步骤2、预先设定K个模糊分量的空间角初始值序列θq，根据εq＝‑(2π/λ)dsin(θq)获取矢量序列εq，其中q＝1,…,K，令矢量ε＝[ε1,…,εK]，预先设定模糊分量构成的信号子空间W1＝1，收敛门限值χ＝0.5，λ为雷达发射信号的波长，d为阵元间距；步骤3、根据如下公式计算二次代价函数：C=WK+1HR^saWK+1]]>式中WK+1是K个模糊分量构成的信号子空间，且WK+1与满足如下关系：WK+1=W‾K-ejϵ(K)PW‾K]]>其中P中零行向量为1×(K+1)，UK×(K+1)为K行K+1列矩阵，令UK×(K+1)矩阵中行列号相同的元素为1，其余的元素为0；步骤4、根据步骤2中的初始值执行步骤3，计算二次代价函数的初始函数值C0；步骤5、计算第k个模糊分量的空间角，具体过程如下：步骤5.1、将矢量ε中的元素进行重新排序，得到ε＝[ε1,…,εk‑1,εk+1,…,εK,εk]，根据调整后的ε和W1利用公式计算再由公式得到估计的将值代替ε中εk值；步骤5.2，重复步骤5.1，估计所有ε值，得到全部元素更新后的ε矢量；步骤6、应用步骤5得到的更新后的ε矢量重复执行步骤3得到更新后的代价函数值C1；步骤7、判断门限值是否大于初始门限值χ，如果令C0＝C1，然后执行步骤5和步骤6，否则执行步骤8；步骤8、根据如下公式计算第k个模糊分量的空间角：εk＝‑(2πλ)dsin(θk)；步骤9：重复步骤8，得到所有模糊分量的空间角。