米波雷达高精度二维角估计算法制造技术

本发明专利技术涉及米波雷达二维角估计算法领域，具体涉及一种米波雷达高精度二维角估计算法。为建立在CCM‑SVD算法和最小二乘算法基础上的二维角估计算法，二维角估计算法包括以下步骤：步骤S1，利用CCM‑SVD算法得出俯仰角的粗估计；步骤S2，结合俯仰角的粗估计和X轴阵列及Z轴阵列的接收信号，采用最小二乘算法求得方位角精估计；步骤S3，利用基于互协方差阵的奇异值CCM‑SVD算法得出方位角的粗估计；步骤S4，结合方位角的粗估计、X轴阵列及Z轴阵列的接收信号，采用最小二乘算法求得俯仰角的精估计。所提方法估计的角度具有很高的估计精度，且估计的方位角和俯仰角可实现自动配对。

【技术实现步骤摘要】
米波雷达高精度二维角估计算法
本专利技术涉及米波雷达二维角估计算法领域，具体涉及一种米波雷达高精度二维角估计算法。
技术介绍
角度估计是米波阵列雷达的一项基本功能，而米波雷达阵列存在测角精度较差及低仰角估计易受多径信号影响的问题。例如公开号CN102520399B就公开了一种基于电磁矢量阵列的米波雷达角度估计方法。其实现步骤是：(1)采用电磁矢量阵列接收雷达回波，并将其混频到基带进行离散采样；(2)利用离散采样的数据构造二阶统计矩阵；(3)对二阶统计矩阵进行奇异值分解，得到左信号特征矩阵；(4)利用左信号特征矩阵构造矩阵束；(5)对矩阵束进行广义特征值分解，得到广义特征向量矩阵、广义特征值矩阵和广义特征值，并用这些参数计算回波信号的坡印廷矢量；(6)根据得到的广义特征值和回波信号的坡印廷矢量计算出目标的二维角度。该专利技术采用一维线性阵列的情况下，能够估计二维角度，阵元间距可以大于半波长，运算量小，易于工程实现，但是二维角估计的精度却有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种米波雷达L型均匀阵交错本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种米波雷达高精度二维角估计算法，其特征在于，为建立在CCM-SVD算法和最小二乘算法基础上的二维角估计算法，建立二维角估计算法的图形：设定相交于一点的X轴阵列、Y轴阵列和Z轴阵列，所述Z轴阵列和Y轴阵列相互垂直，所述X轴阵列与Y轴阵列同水平面，所述X轴阵列和Z轴阵列接收信号的互协方差阵为N×N维矩阵，所述二维角估计算法包括以下步骤：/n步骤S1，利用CCM-SVD算法得出俯仰角的粗估计；/n步骤S2，结合俯仰角的粗估计、X轴阵列及Z轴阵列的接收信号，采用最小二乘算法求得方位角精估计；/n步骤S3，利用基于互协方差阵的奇异值CCM-SVD算法得出方位角的粗估计；/n步骤S4，结合方位角的粗...

【技术特征摘要】
1.一种米波雷达高精度二维角估计算法，其特征在于，为建立在CCM-SVD算法和最小二乘算法基础上的二维角估计算法，建立二维角估计算法的图形：设定相交于一点的X轴阵列、Y轴阵列和Z轴阵列，所述Z轴阵列和Y轴阵列相互垂直，所述X轴阵列与Y轴阵列同水平面，所述X轴阵列和Z轴阵列接收信号的互协方差阵为N×N维矩阵，所述二维角估计算法包括以下步骤：
步骤S1，利用CCM-SVD算法得出俯仰角的粗估计；
步骤S2，结合俯仰角的粗估计、X轴阵列及Z轴阵列的接收信号，采用最小二乘算法求得方位角精估计；
步骤S3，利用基于互协方差阵的奇异值CCM-SVD算法得出方位角的粗估计；
步骤S4，结合方位角的粗估计、X轴阵列及Z轴阵列的接收信号，采用最小二乘算法求得俯仰角的精估计。


2.根据权利要求1所述的米波雷达高精度二维角估计算法，其特征在于：所述二维角估计算法的图形中，设M个信源信号表示为s(t)＝[s1(t),s2(t),L,sM(t)]T，所述L为中间省略部分，设第m个信源信号的功率为pm，则M个信源信号的自相关阵为Rss，所述Rss的集为



当M个信源的俯仰角和方位角分别为θ＝{θ1,θ2,LθM}和时，设λ为波长，则接收阵列俯仰角的导向矢量Ax(θ)和方位角的导向矢量代入导向矢量α、指数e和虚数j按如下方式计算






az(θm)＝[az,1(θm),az,2(θm),L,az,N(θm)]T，



Az(θ)＝[az(θ1),az(θ2),L,az(θM)]，



当接收信号中的噪声为加性高斯白噪声n，Z轴阵列和X轴阵列上的噪声n分别表示为和Z轴阵列和X轴阵列的接收信号分别表示为rz(t)＝Az(θ)s(t)+nz(t)和


3.根据权利要求2所述的米波雷达高精度二维角估计算法，其特征在于：所述N×N维矩阵表示为



所述上标H表示共轭转置，所述Rxz包括两个N×(N-1)子阵，第一子阵Rxz1为前(N-1)列，第二子阵Rxz2为后(N-1)列，设Az1(θ)为Az(θ)的前(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭艺夺，冯为可，宫健，胡晓伟，李洪兵，沈堤，葛启超，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61