基于角度信息的双站高频地波雷达多目标匹配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于角度信息的双站高频地波雷达多目标匹配方法，其包括：建立双站高频地波雷达阵列信号模型，得到两个雷达阵列的互相关矩阵；对两个雷达阵列的回波信号进行数字波束形成处理，估计目标信号入射角度；对长基线背景下的阵列信号模型进行分析，获得两个阵列接收信号的差值；利用估计出的角度和新互相关矩阵的对角线元素实现多目标的角度匹配。本发明专利技术实施简单、计算复杂度低、匹配成功率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
基于角度信息的双站高频地波雷达多目标匹配方法


[0001]本专利技术属于双站高频地波雷达多目标定位和匹配领域，涉及一种高频地波雷达多目标匹配方法，具体涉及一种用于双站背景下高频地波雷达多目标角度测量和角度配对方法。

技术介绍

[0002]高频地波雷达系统利用垂直极化高频段电磁波沿海面绕射原理进行舰船和飞机的超视距探测，具有反隐身、反辐射导弹、反超低空突袭特点以及其开发和维护价格低廉受到诸多国家和地区的青睐。其中，双站高频地波雷达在高频地波雷达优势的基础上，还具有更强的抗电子干扰、抗打击、隐蔽性好等特点，因而能够提高目标的发现和跟踪能力，进一步提升探测范围，引起了人们的广泛重视。雷达单目标定位的研究往往更偏向于理论研究的层面，在实际的应用中，同时对多目标进行定位才是经常会遇到的实际问题。多目标定位技术无论在民用领域有着十分重要的应用地位，在民用方面，多用于空中/海上交通管制、飞机/舰船的航迹跟踪等方面。双站高频地波雷达多目标定位和匹配过程中，同一目标在两个接收站上建立的量测必因其物理来源相同而具有某种相似特征，与此同时，也必因杂波干扰和雷达统自身本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于角度信息的双站高频地波雷达多目标匹配方法，其特征在于，其包括：S1建立双站高频地波雷达阵列信号模型，获得其两个雷达阵列的各自接收的快拍数据，并求得其互相关矩阵R
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；S2基于所述互相关矩阵，对所述两个雷达阵列的回波信号进行数字波束形成处理，获得目标信号分别在该两个雷达阵列上的入射角度估计值S3考虑长基线影响下的所述阵列信号模型，获得在基线长度L条件下，目标信号到达两个雷达阵列上的幅度和相位差异，求得两个雷达阵列的接收信号差值；S4考虑长基线影响下的所述阵列信号模型，使用所述两个雷达阵列的接收信号差值对原互相关矩阵R
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进行更新，获得所述两个雷达阵列的新的互相关矩阵根据该新的互相关矩阵的对角线元素与所得入射角度估计值的相对关系实现多目标匹配。2.根据权利要求1所述的匹配方法，其特征在于，其中，步骤S1包括：构建由两个共基线放置、且基线平行于水平面的均匀线阵组成的双雷达阵列模型；获得该双雷达阵列模型中两个雷达阵列的阵列流行矩阵；基于所述阵列流行矩阵，获得所述两个雷达阵列的接收信号快拍数据；基于所述接收信号快拍数据，获得所述两个雷达阵列的互相关矩阵R
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。3.根据权利要求2所述的匹配方法，其特征在于，所述双雷达阵列模型中，每个雷达阵列包含的阵元数为N，阵元间距为d＝λ/2，其中，λ为入射信号波长，两个雷达阵列间的基线长度为L，L＞＞Nd，其参考阵元位置坐标分别为S1(x1,y1)和S2(x2,y2)，其所述阵列流行矩阵为：A1(α)＝[a(α1),
…
,a(α
k
),
…
,a(α
K
)]A2(β)＝[a(β1),
…
,a(β
k
),
…
,a(β
K
)]其中，其中，ξ
k
＝exp(j2πdcosα
k
/λ)η
k
＝exp(j2πdcosβ
k
/λ)；其所述快拍数据为：X1(t)＝A1(α)S(t)+N1(t)X2(t)＝A2(β)S(t)+N2(t)其中，X1(t)＝[x
11
(t)
…
x
1N
(t)]
T
X2(t)＝[x
21
(t)
…
x
2N
(t)]
T
S(t)＝[s1(t)
…
s
K
(t)]
T
N1(t)＝[n
11
(t)
…
n
1N
(t)]
T
N2(t)＝[n
21
(t)
…
n
2N
(t)]
T
；其所述互相关矩阵R
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为：
R
s
＝diag{p1,
…
,p
k
,
…
,p
K
}；其中，K表示目标总数量，k表示其中第k个目标，α
k
,k＝1,2,
…
K表示第k个目标入射到第一个雷达阵列S1的角度，β
k
,k＝1,2,
…
K表示第k个目标入射到第二个雷达阵列S2的角度，A1(α)表示第一个雷达阵列S1的方向矩阵，A2(β)表示第二个雷达阵列S2的方向矩阵，a(α
k
)表示第k个目标在第一个雷达阵列S1上的方向矢量，ξ
k
表示第k个目标相对第一个雷达阵列S1的方位，a(β
k
)表示第k个目标在第二个雷达阵列S2上的方向矢量，η
k
表示第k个目标相对第二个雷达阵列S2的方位；X1(t)表示第一个雷达阵列S1接收到的快拍数据，其中，x
11
(t)
…
x
1N
(t)分别表示第一个雷达阵列S1的N个阵元收到的快拍数据；X2(t)表示第二个雷达阵列S2接收到的快拍数据，其中，x
21
(t)
…
x
2N
(t)分别表示第二个雷达阵列S2的N个阵元收到的快拍数据；S(t)表示信源向量，其中，s1(t)
…
s
K
(t)分别表示K个目标源向量；N1(t)表示第一个雷达阵列S1上的加性噪声，其中，n
11
(t)
…
n
1N
(t)分别表示第一个雷达阵列S1上N个阵元的加性噪声；N2(t)表示第二个雷达阵列S2上的加性噪声，其中，n
21
(t)
…
n
2N
(t)分别表示第二个雷达阵列S2上N个阵元的加性噪声；E表示求期望，H表示求共轭转置，R
s
表示含有元素p1,
…
,p
k
,
…
,p
K
的对角矩阵，其中任一元素p
k
表示第k个信源的功率。4.根据权利要求1所述的匹配方法，其特征在于，其中，步骤S2包括：基于所述互相关矩阵R
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的列向量，通过转换矩阵构造阵元数扩展后的第一个雷达阵列的单快拍数据基于所述阵元数扩展后的第一个雷达阵列的单快拍数据构建第一个雷达阵列的空间平滑矩阵R
α
；基于所述空间平滑矩阵R
α
，获得第一个雷达阵列的含有目标信号入射方向估计...

【专利技术属性】
技术研发人员：白扬，张鑫，杨松岩，吴小川，邓维波，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：