基于波束空间的方位超分辨方法技术

本发明专利技术公开了一种基于波束空间的方位超分辨方法，属于雷达技术领域，该方法包括：获取雷达接收的回波信号；确定回波信号对应的波束转换矩阵，并根据波束转换矩阵，将回波信号转换为波束空间信号；利用波束空间信号进行一维最大似然估计测角，得到第一角度估计值，并利用波束空间信号进行二维最大似然估计测角，得到第二角度估计值；分别确定第一子估计值与第一角度估计值之间的第一差异值、以及第二子估计值与第一角度估计值之间的第二差异值；根据第一差异值、第二差异值和预设角度门限值，确定待分辨目标的个数以及各待分辨目标的角度，不仅有效降低了信号处理维度，并且只需单次快拍即可实现方位维的准确超分辨。拍即可实现方位维的准确超分辨。拍即可实现方位维的准确超分辨。

【技术实现步骤摘要】
基于波束空间的方位超分辨方法


[0001]本专利技术属于雷达
，具体涉及一种基于波束空间的方位超分辨方法。

技术介绍

[0002]随着雷达工作环境及被探测目标的复杂化，提高雷达分辨能力成为现代雷达信号处理领域一个重要的研究方向。对于组队飞行的机群等特殊目标，由于目标位于同一距离单元和同一多普勒通道，因而在多普勒域和时域上均无法分辨多个目标，只能利用目标在角度上的区别加以分辨。但是，受到瑞利准则的限制，位于同一波束宽度的两个目标是不可分辨的。此外，对于低频段雷达来说，其波束宽度通常较宽，方位分辨力较差，因此迫切需求方位超分辨技术提升方位角度分辨力。
[0003]为突破瑞利准则的限制，相关技术中通常采用方位超分辨方法解决上述问题，例如以MUSIC算法为代表的子空间分解类算法、以及以最大似然估计算法为代表的子空间拟合类算法。然而，上述超分辨方法需要已知目标的个数信息，而在实际应用中目标的个数信息往往是未知信息；并且，子空间类算法对快拍数有较高的要求，在实际应用中有效的样本是十分有限的。

技术实现思路

[0004]为了解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波束空间的方位超分辨方法，其特征在于，包括：获取雷达接收的回波信号；确定所述回波信号对应的波束转换矩阵，并根据所述波束转换矩阵，将所述回波信号转换为波束空间信号；利用所述波束空间信号进行一维最大似然估计测角，得到第一角度估计值，并利用所述波束空间信号进行二维最大似然估计测角，得到第二角度估计值，所述第二角度估计值包括第一子估计值和第二子估计值；分别确定所述第一子估计值与所述第一角度估计值之间的第一差异值、以及所述第二子估计值与所述第一角度估计值之间的第二差异值；根据所述第一差异值、所述第二差异值和预设角度门限值，确定待分辨目标的个数以及各待分辨目标的角度。2.根据权利要求1所述的基于波束空间的方位超分辨方法，其特征在于，所述确定所述回波信号对应的波束转换矩阵的步骤，包括：构造第一预设数量个和波束权矢量及第二预设数量个差波束权矢量，所述和波束的指向与所述差波束的指向均在一个波束宽度内；根据所述和波束及差波束，按照如下公式确定所述回波信号对应的波束转换矩阵：其中，w
∑i
表示第m个和波束权矢量，w
∑j
表示第k个差波束权矢量，M表示构造的所述第一预设数量个和波束，K表示构造的所述第二预设数量个差波束，N表示所述雷达天线中的阵元数量，T表示所述回波信号对应的波束转换矩阵。3.根据权利要求2所述的基于波束空间的方位超分辨方法，其特征在于，所述和波束权矢量为：w
∑m
＝w
taylor
⊙
a(θ
∑m
)所述差波束权矢量为：w
Δk
＝w
bayliss
⊙
a(θ
Δk
)其中，w
tayl
o
r
表示Taylor窗，w
bayliss
表示Bayliss窗，a(
·
)表示导向矢量，θ
∑m
第m个和波束权矢量的指向，θ
Δk
表示第k个差波束权矢量的指向，w
∑m
表示第m个和波束权矢量，w
Δk
表示第k个差波束权矢量，
⊙
表示Hadamard积。4.根据权利要求2所述的基于波束空间的方位超分辨方法，其特征值在于，按照如下公式将所述回波信号转换为波束空间信号：Y＝T
H
X其中，X表示雷达接收的回波信号，[
·
]
H
表示共轭转置操作，Y表示波束空间信号。5.根据权利要求4所述的基于波束空间的方位超分辨方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永波，张廷潇，牛奔，陈胜，胡毅立，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：