一种基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法，该方法包括以下步骤：步骤1：通过数字阵列雷达多通道接收目标反射回来的回波信号进行方位计算，生成目标的目标信号矢量；步骤2：根据目标信号矢量进行协方差矩阵计算和分解，生成特征矢量矩阵；步骤3：根据目标信号矢量从特征矢量矩阵中分别选定信号子空间和噪声子空间；步骤4：根据回波信号和噪声子空间进行二维谱峰的搜索，判定目标的位置。此系统突破了比幅法单脉冲测角的局限性，实现了复杂背景下多个高精度测量目标点的波达方向估计，更好的应用于工程实践中。

A two-dimensional angle super-resolution method based on Digital Array Radar

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法
本专利技术涉及角度超分辨
，具体涉及一种基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法。
技术介绍
传统的雷达测角方式为单脉冲测角，单脉冲天线对目标进行角度测量时，其和波束的主瓣内通常只有一个目标。当和波束的主瓣内出现多个目标时，传统单脉冲测角方法无法分辨这些目标，致使测角误差明显增大。尤其在复杂干扰背景条件下，单脉冲天线和波束主瓣内出现多个不可分辨目标，则导致错误的目标检测和跟踪。数字阵列雷达取消了模拟相控阵雷达的模拟移相器单元、功分网络、和差器等部件，采用全数字接收方式将微波信号转换为数字信号，通过阵列信号处理中的角度超分辨技术实现波束内多目标的分辨，提高密集式目标的分辨能力，避免传统机扫和模拟体制无法实现波束内单个及以上目标角度测量的缺陷，显著增加雷达的作战性能和抗干扰能力。专利CN104122548A：机扫米波阵列雷达测角方法，介绍了一种机扫米波阵列雷达的测角方法，该方法主要通过计算天线阵列接收的脉冲回波信号的搜索权矢量，构建代价函数，以此计算得到目标的偏轴角，有效地解决了机扫米波阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：通过数字阵列雷达多通道接收目标反射回来的回波信号进行方位计算，生成目标的目标信号矢量；/n步骤2：根据所述目标信号矢量进行协方差矩阵计算和分解，生成特征矢量矩阵；/n步骤3：根据所述目标信号矢量从所述特征矢量矩阵中分别选定信号子空间和噪声子空间；/n步骤4：根据所述回波信号和所述噪声子空间进行二维谱峰的搜索，判定目标的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过数字阵列雷达多通道接收目标反射回来的回波信号进行方位计算，生成目标的目标信号矢量；
步骤2：根据所述目标信号矢量进行协方差矩阵计算和分解，生成特征矢量矩阵；
步骤3：根据所述目标信号矢量从所述特征矢量矩阵中分别选定信号子空间和噪声子空间；
步骤4：根据所述回波信号和所述噪声子空间进行二维谱峰的搜索，判定目标的位置。


2.如权利要求1所述的基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法，其特征在于，所述回波信号包括回波信号的复包络矢量S(t)、回波信号的导向矢量和目标的噪声矢量N(t)。


3.如权利要求2所述的基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法，其特征在于，所述方位计算包括以下步骤：
步骤1.1：根据所述回波信号的导向矢量计算出目标的方向矩阵且满足：



其中，为第i个回波信号的导向矢量；
步骤1.2：根据所述目标的方向矩阵回波信号的复包络矢量S(t)和目标的噪声矢量N(t)进行目标方位计算，生成目标的目标信号矢量；所述目标信号矢量为X(t)，且满足：



其中，θ和分别为目标的方位角度和俯仰角度；所述复包络矢量S(t)满足：
S(t)＝[s1(t),s2(t),…,sp(t)]T
其中，Si(t)为第i个回波信号的复包络矢量，p为数字列阵雷达的空间二维面阵接收的非相干波源的个数，上标T为转置函数。


4.如权利要求3所述的基于数字阵列雷达的二维角度超分辨方法，其特征在于，所述数字列阵雷达的空间二维面阵为等间距时，所述第i个信号的导向矢量满足：



其中，数字阵列雷达的空间二维面阵由N×M个同性阵元组成；为俯仰向阵元间相位误差；ΦA(θi)为方位向阵元间相位误差，且分别满足：



ΦA(θi)＝j2πdsinθi/λ
其中，λ为数字阵列雷达接收信号的波长；d为阵元间距。


5.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓群，李亚军，李雁斌，翁孚达，何启明，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31