[发明专利]低计算量自适应步长迭代搜索的目标方向检测方法

摘要

本发明公开了一种低计算量自适应步长迭代搜索的目标方向检测方法，首先利用大步长均匀搜索，在很低运算量付出下，计算不同位置的谱峰高度；然后进入迭代搜索过程，根据上次搜索的谱峰高度，巧妙设计一种自适应步长求解方法，使得下一次搜索的步长和对应位置谱峰高度成反比，这使得在高谱峰处，以更小的步长进行搜索，防止漏掉目标并提高精度；在低谱峰处，以更大的步长搜索甚至不搜索，显著降低计算量。相同计算量付出情况下，本发明方法估计目标方向的精度优于传统的多重信号分类方法；相同精度要求下，本发明方法需要的计算量显著降低；对提高实际系统实时性，增强连续定位能力，降低雷达信号处理模块复杂度，提高硬件电路可靠性有明显意义。

主权项

1.一种低计算量自适应步长迭代搜索的目标方向检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一，布设雷达阵列天线及目标信号：将m个各向同性的雷达收发组件，以等间距d排列成直线阵列，并在以雷达阵列天线为基准的二维空间内的任意方向部署P个非相干窄带目标信号；步骤二，雷达阵列天线接收目标信号数据：雷达阵列天线的RF前端将空域中的目标信号采样H次并放大得到矩阵型雷达数据的模拟信号，再经过A/D转换模块将此信号转化为矩阵型雷达数据的数字信号：X＝[x(t₁),x(t₂),…,x(t_h)…,x(t_H)]，其中x(t_h)＝[x₁(t_h),x₂(t_h),…,x_p(t_h),x_P(t_h)]^T(p＝1,2,…,P)，并将其传递给DSP和FPGA核心处理板；步骤三，对矩阵型数据进行预处理：将步骤二得到的矩阵型数据先由FPGA专用处理器进行矩阵型数据的并行预处理，再由DSP数字信号处理器进行特征值分解运算，得到噪声子空间U_n，存储在高速缓冲存储器cache中；步骤四，进行低计算量自适应步长迭代搜索：先通过均匀粗搜索求解出采样空间，再通过采样空间求解出对于的导向矢量，然后与步骤3得到的噪声子空间共同求解出对应的空间谱峰值，进而求解出各采样点对应的搜索步进量，最后根据求解出的步进量与各采样点进行左右插值搜索得到新一轮迭代所需要的采样空间，直至求解出真实信号所在方位角。