[发明专利]基于多普勒三通道联合处理的空时自适应单脉冲测角方法

摘要

本发明公开了一种基于多普勒三通道联合处理的空时自适应单脉冲测角方法，多普勒三通道联合处理简称3DT，该发明针对目标多普勒频率偏离多普勒单元中心频率时空域自适应单脉冲技术测角误差大的问题，首先将各个通道接收信号通过快速傅里叶变换（FFT）由时域变换到多普勒频域，然后联合待检测多普勒单元及其两侧相邻多普勒单元数据，分别计算3DT算法自适应和波束权值和空、时域自适应差波束权值，通过2步空时自适应单脉冲迭代可准确估计目标多普勒频率和空间角度值，本发明运算量小易于工程实施。

主权项

基于多普勒三通道联合处理的空时自适应单脉冲测角方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、获取雷达阵列天线各接收通道信号，并根据如下公式对第k个检测多普勒单元做空时域的联合处理：$T=T_t\⊗T_s,$其中，T_s为空域降维矩阵，为N×N阶的单位矩阵，T_t为时域降维矩阵，$T_t={\left(\begin{array}{cccc}1& e^{j2{\mathrm{\πf}}_{d_{k-1}}}& ...& e^{j2{\mathrm{\πf}}_{d_{k-1}}(K-1)}\\ 1& e^{j2{\mathrm{\πf}}_{d_k}}& ...& e^{j2{\mathrm{\πf}}_{d_k}(K-1)}\\ 1& e^{j2{\mathrm{\πf}}_{d_{k+1}}}& ...& e^{j2{\mathrm{\πf}}_{d_{k+1}}(K-1)}\end{array}\right)}^T$其中，分别为第k‑1，第k，和第k+1个多普勒单元归一化的中心多普勒频率；步骤2、根据如下公式获取第k个待检测多普勒单元的接收数据z_T＝T^Hz，最优权矢量w_T：其中，s_T＝T^Hs，上标^H表示复共轭转置，s为目标空时导引矢量，R_T由相邻距离单元作为样本进行极大似然估计获得，估计值为：其中x_Ti＝T^Hx_i代表第i个样本x_i经降维处理后的输出，L为样本个数；步骤3、计算和波束自适应权值、空域差波束自适应权值、空域和波束自适应权值，设定h＝0；步骤4、根据如下公式计算目标方位空间频率u的估计值目标归一化多普勒频率v的估计值$\left[\begin{array}{c}\hat{u}\\ \hat{v}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{u}_0\\ v_0\end{array}\right]+{\left[\begin{array}{c}{c}_{uu},c_{uv}\\ c_{vu},c_{vv}\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{r}_u-{\mathrm{\μ}}_u\\ r_v-{\mathrm{\μ}}_v\end{array}\right],$其中，u₀＝sinθ₀为目标方位空间频率初始值，θ₀为发射天线方位指向角，为目标归一化多普勒频率初始值；r_u为空域差波束与和波束的单脉冲比，μ_u为r_u的偏移量修正值，r_v为时域差波束与和波束的单脉冲比，μ_v为r_v的偏移量修正值；$C=\left[\begin{array}{c}{c}_{uu},c_{uv}\\ c_{vu},c_{vv}\end{array}\right]$为空时自适应单脉冲比的斜率矩阵；步骤5、令$u_0=\hat{u},v_0=\hat{v},$h＝h+1；步骤6、判断h是否小于m，如果是，重复执行步骤4至步骤5，否则，执行步骤7，m为大于1的整数；步骤7、根据如下公式计算目标方位空间角θ的估计值$\widehat{\mathrm{\θ}}=\arcsin \hat{u};$步骤8、令获取目标方位空间角。