[发明专利]一种基于正交匹配追踪算法的微动特征提取方法有效
申请号: | 201910513269.2 | 申请日: | 2019-06-14 |
公开(公告)号: | CN110221254B | 公开(公告)日: | 2022-09-06 |
发明(设计)人: | 范超群;韦高;李建周;刘祥威 | 申请(专利权)人: | 西北工业大学 |
主分类号: | G01S7/292 | 分类号: | G01S7/292 |
代理公司: | 西安凯多思知识产权代理事务所(普通合伙) 61290 | 代理人: | 刘新琼 |
地址: | 710072 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | 本发明提供了一种基于正交匹配追踪算法的微动特征提取方法,采用正交匹配追踪算法分解和重构信号,提取目标的微动特征。首先构造字典矩阵,然后通过正交迭代方式对信号进行分解,最后对直升机旋翼回波信号进行重构,有效地从复杂的散射回波中提取出只包含目标微动特征的回波信号。 | ||
搜索关键词: | 一种 基于 正交 匹配 追踪 算法 微动 特征 提取 方法 | ||
【主权项】:
1.一种基于正交匹配追踪算法的微动特征提取方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:构造字典矩阵针对直升机旋翼叶片旋转产生的微多普勒正弦调频信号,选择直升机旋翼叶片的旋转半径、角速度和初相三个参数构造字典矩阵D={di}:
其中,di是字典矩阵中的原子,
是旋转半径,
是角速度,
是初相,f是频率,t是时间,i是序号;对字典矩阵中每个原子进行能量归一化,即Di=di/‖di‖定义探测到的直升机旋翼叶片的回波信号为Y;步骤2:初始化以下参数,令信号余量
最大投影原子记录矩阵G的初值G0=[],迭代次数n的初始值为1,残余信号能量阈值为ε;步骤3:计算第n次迭代时的信号余量
与字典矩阵中每个原子的内积,找到内积值最大时对应的原子,即为最大投影原子,记录该最大投影原子在字典矩阵中的序号mn;步骤4:将步骤3得到的最大投影原子记录在矩阵G中,即
同时在字典矩阵中将该最大投影原子删除;步骤5:定义最优化问题
式中,y为回波信号变量,
为当‖Y‑GnY‖2取最小值时的y值集合;采用最小二乘法求解,其解为:
式中,
为第n次迭代时求得的最优化问题的解集;步骤6:更新信号余量,即
式中,
为第n次迭代后得到的信号余量;步骤7:令n加1,重复步骤3到步骤6,直至满足迭代终止条件,迭代终止条件为n=N或
N为预设的迭代总次数,ε为残余信号能量阈值;若满足迭代中止条件,结束迭代,并记录此时已完成的迭代次数C;步骤8:重构直升机旋翼叶片的回波信号
式中,GC为第n此迭代后得到的最大投影原子记录矩阵,
为第n次迭代时求得的最优化问题的解集,YC中仅包含直升机旋翼叶片的微动特征。
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