基于调频广播信号的外辐射源雷达修正比相测角方法技术

本发明专利技术属于雷达目标方位角测量技术领域，特别涉及基于调频广播信号的外辐射源雷达修正比相测角方法。该基于调频广播信号的外辐射源雷达修正比相测角方法包括以下步骤：利用四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号，利用参考天线接收参考信号；利用参考信号构建杂波空间，根据杂波空间，对外辐射源调频广播信号和参考信号，进行杂波相消处理，得出每个单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号；对第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号进行距离多普勒处理，根据距离多普勒处理结果，建立关于目标方位角的优化模型，求解所述关于目标方位角的优化模型，得出目标方位角。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于雷达目标方位角测量
，特别涉及。该包括以下步骤：利用四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号，利用参考天线接收参考信号；利用参考信号构建杂波空间，根据杂波空间，对外辐射源调频广播信号和参考信号，进行杂波相消处理，得出每个单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号；对第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号进行距离多普勒处理，根据距离多普勒处理结果，建立关于目标方位角的优化模型，求解所述关于目标方位角的优化模型，得出目标方位角。【专利说明】
本专利技术属于雷达目标方位角测量
，特别涉及。
技术介绍
对于外辐射源雷达来说，利用外辐射源发射电磁波，而目标本身不直接辐射电磁能量。在外辐射源雷达工作时，通过天线接收来自外部的非协同辐射源，即第三方的直射波，以及该外部辐射源照射目标后形成的反射波或散射波，利用其携带的多普勒频移、多站接收信号的时间差和到达角等信息，提取出目标信息并消除无用信息和干扰，从而完成对目标定位。 在现有的利用外辐射源雷达实现雷达目标方位角估计的技术方案中，当参考信号中含有目标回波时，线测角方法的性能变得很差。这是由于当参考信号中含有目标回波时，在杂波相消过程中，参考信号中的目标回波将混入相消结果中，与天线接收信号中的目标回波共同参与后续的距离多普勒处理过程，将极大程度的影响距离多普勒处理结果的相位。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出。在参考信号中含有目标回波的情况下，采用本专利技术能够精确地测量得到目标的方位角，提高目标定位精度，满足实际应用的要求。 本专利技术的实现思路是，采用均匀四圆阵Adcock天线对目标进行测角是有很多优点，但是当参考信号中含有目标回波时，这种测角精度迅速恶化。所以本专利技术在基于采用均匀四圆阵Adcock天线的基础上，对测角方法进行改进，来满足测角精度。 为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。 包括以下步骤: 步骤1，利用四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号，所述四单元均勻圆阵Adcock天线包括第I单元均勻圆阵Adcock天线至第4单元均勻圆阵Adcock天线，第k单元均勻圆阵Adcock天线接收的外福射源调频广播信号为Sk, k取I至4, Sk为N维列向量，N为第m单元均匀圆阵Adcock天线接收的信号的长度；则四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号S为:S = τ，上标T表示矩阵或向量的转置； 利用参考天线接收参考信号，参考天线接收的参考信号为SMf，SMf为N维行向量； 步骤2，利用参考信号Sref构建杂波空间r，杂波空间r为NX (P+1)维的矩阵，P为设定的杂波对消阶数； 步骤3,根据构建的杂波空间r,对每个单元均勻圆阵Adcock天线接收的外福射源调频广播信号和参考天线接收的参考信号，进行杂波相消处理，得出每个单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号ek ； 步骤4，对第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号ek进行距离多普勒处理，得到对应的距离多普勒矩阵R_Dk，k取I至4 ;得出矩阵R-Dk中每个元素对应的幅度值，矩阵R-Dk中各个元素对应的幅度值的最大值为矩阵R-Dk的距离多普勒平面峰值，矩阵R-Dk的距离多普勒平面峰值对应的元素位于矩阵R-Dk的第τ k行第fd，k列，将矩阵R-Dk第τ k行第fd，k列的元素表示为R_Dk( τ k, fd；k);构造矩阵4X1维的矩阵R以及4X I维的向量b: 【权利要求】1.，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，利用四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号，所述四单元均匀圆阵Adcock天线包括第I单元均匀圆阵Adcock天线至第4单元均匀圆阵Adcock天线，第k单元均匀圆阵Adcock天线接收的外辐射源调频广播信号为Sk，k取I至4，Sk为N维列向量，N为第m单元均匀圆阵Adcock天线接收的信号的长度；则四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号S为:S = τ,上标T表示矩阵或向量的转置； 利用参考天线接收参考信号，参考天线接收的参考信号为SMf，Sref为N维行向量； 步骤2，利用参考信号SMf构建杂波空间r，杂波空间!R为NX (P+1)维的矩阵，P为设定的杂波对消阶数； 步骤3，根据构建的杂波空间r，对每个单元均匀圆阵Adcock天线接收的外辐射源调频广播信号和参考天线接收的参考信号，进行杂波相消处理，得出每个单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号； 步骤4，对第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号ek进行距离多普勒处理，得到对应的距离多普勒矩阵R_Dk，k取I至4 ;得出矩阵R-Dk中每个元素对应的幅度值，矩阵R-Dk中各个元素对应的幅度值的最大值为矩阵R-Dk的距离多普勒平面峰值，矩阵R-Dk的距离多普勒平面峰值对应的元素位于矩阵R-Dk的第^行第丨^列’将矩阵^队第Tk行第fd，k列的元素表示为R-Dk( T k, fd；k);构造矩阵4X1维的矩阵R以及4X I维的向量b:其中，^k(I)表示向量i3k的第I个元素，^k= (rTrrVSk，上标T表示矩阵或向量的转置，上标-1表示矩阵的逆；k取I至4 ; 步骤5，根据步骤4得出的矩阵R和向量b，建立关于目标方位角的优化模型，求解所述关于目标方位角的优化模型，得出目标方位角。2.如权利要求1所述的，其特征在于，在所述步骤2中，参考信号SMf为: Sref = 其中，Sref (η)表不参考信号Sref的第η列，η取I至N ; 利用参考信号Sref构建的杂波空间r为:其中，SMf (I~p) = ,P取N至N-P ;上标T表示矩阵或向量的转置；所述杂波空间r的第I列为SMf(l~Ν)τ，设P’为自然数且P’取2至P+1，杂波空间r的第P’列的前P’-1个元素均为零，杂波空间r的第p’列的后N-p’+l个元素依次为Srrf(l)至 Sref (N-p，+1)。3.如权利要求1所述的，其特征在于，在步骤3中，第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号ek为: ek = Sk-r β k 其中，k取I至4, β k =上标T表示矩阵或向量的转置,上标-1表示矩阵的逆。4.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤4的具体子步骤为: (4.1)确定最大检测距离单元个数NumRange和最大检测多普勒单元个数NumDoppler,NumRange〈N ； (4.2)构造每个单元均匀圆阵Adcock天线对应的距离多普勒矩阵，第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的距离多普勒矩阵为:其中，k取I至4，R-Dk表示第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的距离多普勒矩阵，矩阵R-Dk为NumDopplerXNumRange维的全零矩阵； (4.3)设置变量 i, i = O, I, 2,, NumRange-1,当 i = O 时，执行子步骤(4.4)； (4.4)构造N维行向量stemp,所述N维行向量stemp的前i个元素均为零，N维行向量stemp的后N-1个元本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于调频广播信号的外辐射源雷达修正比相测角方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号，所述四单元均匀圆阵Adcock天线包括第1单元均匀圆阵Adcock天线至第4单元均匀圆阵Adcock天线，第k单元均匀圆阵Adcock天线接收的外辐射源调频广播信号为Sk，k取1至4，Sk为N维列向量，N为第m单元均匀圆阵Adcock天线接收的信号的长度；则四单元均匀圆阵Adcock天线来接收外辐射源调频广播信号S为：S＝[S1,S2,S3,S4]T，上标T表示矩阵或向量的转置；利用参考天线接收参考信号，参考天线接收的参考信号为Sref，Sref为N维行向量；步骤2，利用参考信号Sref构建杂波空间r，杂波空间r为N×(P+1)维的矩阵，P为设定的杂波对消阶数；步骤3，根据构建的杂波空间r，对每个单元均匀圆阵Adcock天线接收的外辐射源调频广播信号和参考天线接收的参考信号，进行杂波相消处理，得出每个单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号；步骤4，对第k单元均匀圆阵Adcock天线对应的杂波相消后信号ek进行距离多普勒处理，得到对应的距离多普勒矩阵R‑Dk，k取1至4；得出矩阵R‑Dk中每个元素对应的幅度值，矩阵R‑Dk中各个元素对应的幅度值的最大值为矩阵R‑Dk的距离多普勒平面峰值，矩阵R‑Dk的距离多普勒平面峰值对应的元素位于矩阵R‑Dk的第τk行第fd,k列，将矩阵R‑Dk第τk行第fd,k列的元素表示为R‑Dk(τk,fd,k)；构造矩阵4×1维的矩阵R以及4×1维的向量b：R=R-D1(τ1,fd,1)R-D2(τ2,fd,2)R-D3(τ3,fd,3)R-D4(τ4,fd,4)4×1]]>b=β1(1)β2(1)β3(1)β4(1)4×1]]>其中，βk(1)表示向量βk的第1个元素，βk＝(rTr)‑1rTSk，上标T表示矩阵或向量的转置，上标‑1表示矩阵的逆；k取1至4；步骤5，根据步骤4得出的矩阵R和向量b，建立关于目标方位角的优化模型，求解所述关于目标方位角的优化模型，得出目标方位角。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，焦雪，王相入，吕小永，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61