[发明专利]一种基于相位补偿的动目标DOA跟踪方法

摘要

本发明属于阵列信号处理技术领域，具体的说是涉及一种基于相位补偿的动目标DOA跟踪方法。本发明针对基于DOA的无参考波形动目标跟踪研究中信号空间谱扩展的问题，提出了一种相位补偿的方法，能够实现将动目标扩展空间谱集聚为线谱。经过补偿的数据有助于相干积累以提升信噪比，实现动目标的DOA跟踪。

主权项

1.一种基于相位补偿的动目标DOA跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、对信号进行采样得到采样序列{y_m(t)}，其中m＝1～M，M为阵元数，t表示采样时刻，快拍数为T；/nS2、对采样序列{y_m(t)}各个快拍时刻t进行相位补偿，补偿量为exp(-jpωαt)，其中p＝[p₁…p_M]^Η是以半波长为单位的阵元位置，α为待估参数，ω为动目标角速度；/nS3、求解待估参数α：/n计算各个快拍时刻t在初始角度θ₀处的总瞬时功率强度F(α|θ₀)，并以此作为目标函数，则求解α的方法包括搜索法、梯度下降法和牛顿迭代法；/n所述搜索法包括：/nS311、离散化待估参数α，设置搜索步进量，得到待估参数α的各个离散化网格点；/nS312、计算各个离散网格点处目标函数F(α|θ₀)的函数值；/nS313、搜索目标函数的最大值，该离散网格点所对应的α即为搜索结果；/n所述梯度下降法包括：/nS321、设置迭代初值α，初始补偿角速度，以及最大迭代次数；/nS322、以α＝α+γf'(α)为迭代公式，计算目标函数F(α|θ₀)在各点的函数值，其中γ为迭代步长，f'(α)为梯度下降方向；/nS323、判断目标函数值，若函数值在某个数值附近来回震荡，则已经收敛；否则，回到步骤S322进行下一次迭代，直至收敛或达到最大迭代次数；/n所述牛顿迭代法包括：/nS331、设置迭代初值α，初始补偿角速度，以及最大迭代次数；/nS332、以为迭代公式，计算目标函数F(α|θ₀)在各点的函数值，其中η为迭代步长，f'(α)为目标函数的一阶导数，f”(α)为目标函数的二阶导数；/nS333、以为收敛条件，判断是否收敛；若满足收敛条件，则以当前α作为所求点，终止计算；否则，回到步骤S332进行下一次迭代，直至满足收敛条件或达到最大迭代次数；/nS4、根据获得的待估参数α完成相位补偿，经过补偿的数据用于相干积累；/nS5、完成动目标DOA跟踪。/n