基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法技术

本发明专利技术公开了一种基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法，应用于雷达角度测量技术领域，针对现有技术存在的测角问题；本发明专利技术首先利用特征矩阵联合对角化方法分别对每个子阵的和差通道信号进行分离，估计出目标信号和干扰信号，实现主瓣干扰抑制；然后将各子阵估计得到的目标信号(或者干扰信号)联合构建和差波束；最后利用单脉冲和差波束测角算法将目标信号(或者干扰信号)的角度信息获取，从而实现目标信号(或者干扰信号)的角度测量；通过仿真表明了本发明专利技术所提这一方法的有效性。

【技术实现步骤摘要】
基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法
本专利技术属于雷达角度测量
，特别涉及一种雷达测角技术。
技术介绍
现代电磁环境复杂多变，雷达在复杂多变的电磁干扰环境中的角度测量精度受到严重的影响，如何使得雷达在复杂电磁干扰环境中保持角度测量精度是亟需解决的问题。目前有最大信号法、阵列扫描法、单脉冲和差波束测角法等角度测量方法；但是，当存在干扰信号，尤其是存在主瓣干扰时，将会严重影响雷达的角度测量精度，传统的一些抗干扰措施，如：超低旁瓣、旁瓣匿影、旁瓣对消等，对主瓣干扰难以奏效。因此，保证雷达在复杂电磁干扰环境中的角度测量精度具有重要的理论价值和实际意义。单脉冲和差波束测角技术最早起源于1946年，贝尔实验室公布了“单脉冲”的定义，它是一种雷达测角技术。单脉冲和差波束测角技术是将同一平面内的两个或者多个天线波束所接收到的信号进行比较，就可以获得目标方向角度信息。这种技术只需要一个回波脉冲，避免了不同回波信号幅度波动引起的角度测量误差，并广泛用于测量和控制领域。但是在存在干扰时，尤其是主瓣干扰时，单脉冲和差波束测角技术测量的误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法，其特征在于，针对的工作场景为：空间远场中存在相互独立的一个目标信号和一个大功率干扰信号，并且目标信号与干扰信号的波达方向差异在主瓣范围之内，同时入射到空间一均匀线阵，将所述线阵的天线分为若干个结构相同的子阵；测量过程包括以下步骤：/nS1、采用特征矩阵联合对角化方法分离目标信号与干扰信号；/nS2、分别对每个子阵估计出来的目标信号、干扰信号构建和差波束；/nS3、根据构建的目标信号、干扰信号各自的和差波束，利用振幅比法，分别测得目标信号角度与雷达波束指向角度的偏差、干扰信号角度与雷达波束指向角度的偏差；/nS4、根据目标信号角度与雷达波束...

【技术特征摘要】
1.基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法，其特征在于，针对的工作场景为：空间远场中存在相互独立的一个目标信号和一个大功率干扰信号，并且目标信号与干扰信号的波达方向差异在主瓣范围之内，同时入射到空间一均匀线阵，将所述线阵的天线分为若干个结构相同的子阵；测量过程包括以下步骤：
S1、采用特征矩阵联合对角化方法分离目标信号与干扰信号；
S2、分别对每个子阵估计出来的目标信号、干扰信号构建和差波束；
S3、根据构建的目标信号、干扰信号各自的和差波束，利用振幅比法，分别测得目标信号角度与雷达波束指向角度的偏差、干扰信号角度与雷达波束指向角度的偏差；
S4、根据目标信号角度与雷达波束指向角度的偏差得到目标信号角度，根据干扰信号角度与雷达波束指向角度的偏差得到干扰信号角度。


2.根据权利要求1所述的基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法，其特征在于，步骤S1具体为：
S11、求白化矩阵W，对子阵接收的信号xi(t)进行预白化，得到白化信号zi(t)＝Wxi(t)；
S12、求步骤S11所得白化信号zi(t)的四阶累积量矩阵
S13、根据步骤S12的白化信号的四阶累积量矩阵得到需要近似联合对角化的目标矩阵；
S14、寻找一个酉矩阵V对目标矩阵进行联合对角化；
S15、根据步骤S1的白化信号zi(t)与步骤S4的酉矩阵V，得到分离信号


3.根据权利要求2所述的基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法，其特征在于，需要近似联合对角化的目标矩阵的求解过程为：
四阶累积量矩阵定义如下：



其中，表示四阶累积量矩阵的第(p,q)元素；M为2×2的矩阵，mkl为矩阵M第(k,l)元素；
对进行特征值分解，得到前2个最大特征值λ′1,λ′2和其对应的特征向量v1,v2，其中vk,k＝1,2为4×1维列矢量，从而得到需要近似联合对角化的目标矩阵{M1,M2}；其中Vec(Mk)＝λ′kvk,k＝1,2，Vec(·)表示向量化算符。


4.根据权利要求3所述的基于子阵特征矩阵联合对角化的单脉冲和差波束测角方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：余显祥，严正欣，葛萌萌，张雷，方学立，王睿甲，崔国龙，孔令讲，郭世盛，杨晓波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51