【技术实现步骤摘要】
基于复合反射系数估计的稳健的高精度低空目标测高方法
本专利技术涉及雷达
，具体涉及一种基于复合反射系数估计的稳健的高精度低空目标测高方法，可用于雷达在多径环境下的目标高度估计。
技术介绍
在低空目标检测和跟踪中，雷达接收回波信号中除了有经目标反射直接回到雷达的回波信号；还有目标反射到地面，地面再反射或散射回到雷达的回波信号，这就是目标的多径反射回波。低空情况下，直达波信号与多径反射波信号难以在时域、频域和空域(波束域)进行分开，在接收端表现为相干叠加，使得雷达接收信号在幅度和相位上发生变化，严重情况下多径信号与直达信号会相消，造成严重的目标高度测量和跟踪误差。因此，在多径环境下低空目标测高估计问题是雷达亟待解决一个重要难题。对于阵列雷达，阵列超分辨技术被广泛用于解决低空测高问题。低空目标跟踪本质上是相干源估计问题。多重信号分类算法(MUSIC)是一种用于波达角估计的传统子空间算法，该算法需要角度搜索，计算量大。为了避免进行角度搜索，研究人员提出了旋转不变技术(ESPRIT)。然而，多重信号分类算法和旋转不变技术...
【技术保护点】
1.基于复合反射系数估计的稳健的高精度低空目标测高方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，根据平面多径反射模型，目标直达波入射角θ
【技术特征摘要】
1.基于复合反射系数估计的稳健的高精度低空目标测高方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据平面多径反射模型，目标直达波入射角θd(ht)为：
其中，ht为目标高度，ha为雷达天线中心的高度，R0为目标与天线中心的直达距离，arcsin()指的是反正弦运算；
步骤2，反射波入射角度θr(ht)为：
其中，hg为反射面高度，arccos()指的是反余弦运算；
步骤3，根据所述直达波入射角θd(ht)和反射波入射角度θr(ht)，分别计算直达波的导向矢量A(θd(ht))和反射波的导向矢量A(θr(ht))；
步骤4，雷达发射信号为线性调频信号，雷达阵列含N个阵元，每个阵元共接收M个脉冲回波信号，雷达阵列接收回波数据为X(t)；
步骤5，对雷达阵列接收回波数据X(t)进行匹配滤波，得雷达接收的N个阵元M个脉冲数字匹配滤波后的回波信号X′(t)；
其中，τ0＝2R0/c为目标回波时间，c为光速，λ为发射信号波长，fd为目标多普勒频率，为直达波与反射波之间的距离差，psf()为sinc函数，ρ为地面反射因子，γ是脉压后的目标信号复系数，W′(t)为噪声矢量，t是时间，
步骤6，构建复合反射系数从雷达接收的N个阵元M个脉冲数字匹配滤波后的回波信号X′(t)中取出N个阵元相参积累时间内M个脉冲在τ0时刻处的数据，组成一个N×M维回波信号矩阵Y；
步骤7，基于回波信号矩阵Y进行最大似然估计，求得估计的复合反射系数
步骤8，根据估计的复合反射系数采用最大似然法估计得到估计的目标高度
2.根据权利要求1所述的基于复合反射系数估计的稳健的高精度低空目标测高方法，其特征在于，步骤3中，直达波的导向矢量A(θd(ht))为：
A(θd(ht))＝[a1(θd(ht)),...,an(θd(ht)),...,aN(θd(ht))]T
反射波的导向矢量A(θr(ht))为：
A(θr(ht))＝[a1(θr(ht)),...,an(θr(ht)),...,aN(θr(ht))]T
其中，π为圆周率，[]T是向量转置运算，sin()是正弦运算，λ为发射信号波长，d为阵元间距，N为阵元数。
3.根据权利要求1所述的基于复合反射系数估计的稳健的高精度低空目标测高方法，其特征在于，步骤4中，雷达阵列接收回波数据X(t)为：
其中，xnm(t)为第n个阵元接收的第m个脉冲回波信号，t是时间，N为阵元数，M为脉冲数。
4.根据权利要求1所述的基于复合反射系数估计的稳健的高精度低空目标测高方法，其特征在于，步骤5包含以下子步骤：
子步骤5.1，分别对雷达的发射脉冲信号s(t)和第n个阵元接收的第m个脉冲回波信号xnm(t)做采样周期为T的数字采样，得采样后的雷达发射脉冲信号s(lT)和采样后的第n个阵元接收的第m个脉冲回波信号xnm(pT)，其中l＝1,…,L、p＝1,…,P，L为发射脉冲信号数字采样的总点数，P为一个脉...
【专利技术属性】
技术研发人员：王胜华，刘玉涛，曹运合，焦利彬，王斌，索宏泽，
申请(专利权)人：西安邮电大学，中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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