一种单比特压缩感知雷达目标时延多普勒DOA估计方法技术

本发明专利技术公开了一种单比特压缩感知雷达目标时延多普勒DOA估计方法，采用雷达发射宽带线性调频信号并接收回波，再对回波信号奈奎斯特采样；目标的时延和多普勒参数是随机分布的，将目标的时延和多普勒离散化成网格；通过随机测量矩阵对回波信号进行压缩测量获得测量矢量，并将该测量矢量单比特量化成单比特测量矢量，构造单比特压缩感知模型；随后用DOA方法估计出目标多普勒频率；利用二元迭代硬阈值算法估计出最邻近时延网格和时延偏移量，利用极化插值的方法迭代估计出目标时延。本发明专利技术有效地解决了传统压缩感知雷达采样速率慢、量化结构复杂、功耗大的问题，从而降低了成本，提高了采样效率。了采样效率。了采样效率。

【技术实现步骤摘要】
一种单比特压缩感知雷达目标时延多普勒DOA估计方法


[0001]本专利技术属于雷达目标参数估计领域，具体涉及一种单比特压缩感知雷达目标时延多普勒DOA估计方法。

技术介绍

[0002]压缩采样，也称作压缩感知，是Donoho和Cand
è
s等学者提出的一种利用信号稀疏特性低速率获取和压缩信号的理论。该理论指出：对可压缩的信号可通过远低于Nyquist标准的方式进行采样数据，仍能够精确地恢复出原始信号。对于大带宽雷达系统，如何有效采集雷达回波数据是制约其广泛应用的一个瓶颈。基于压缩感知理论，人们利用雷达回波信号的稀疏性，发展了多种模拟信息转换器用于低速采样宽带回波信号。但是，模拟信息转化器硬件实现较为复杂，这就引出了单比特压缩感知。2008年P.Boufounos和R.G.Baraniuk考虑了一种极端的量化情况，即只保留信号的符号信息(1或
‑
1)，被称为单比特压缩感知。单比特压缩感知一经提出，便得到了广泛的关注。在信号获取时，只保留测量信号的符号信息，可以通过一个比较器便可实现信号的量化，不仅实现简单，还能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单比特压缩感知雷达目标时延多普勒DOA估计方法，其特征在于，所述估计方法包括以下步骤：S1，采用雷达发射宽带线性调频信号并接收回波，再对回波信号奈奎斯特采样，目标的时延和多普勒参数是随机分布的：S2，将目标的时延多普勒离散化成网格；S3，通过随机测量矩阵对回波信号进行压缩测量获得测量矢量，并将该测量矢量单比特量化成单比特测量矢量，构造单比特压缩感知模型；S4，采用DOA方法估计出目标多普勒频率；S5，利用二元迭代硬阈值算法估计出最邻近时延网格和时延偏移量，利用泰勒插值的方法迭代估计出目标时延。2.根据权利要求1所述的单比特压缩感知雷达目标时延多普勒DOA估计方法，其特征在于，步骤S2中，将目标的时延多普勒离散化成网格的过程包括以下步骤：对于基带发射信号为的脉冲多普勒雷达，调频率μ＝B/T，B是信号带宽，T为脉冲重复周期，当目标场景中存在K个非起伏点目标，假设有K
v
个目标有多普勒频移并且每个多普勒频移v
i
与K
v，i
个不同的时延τ
ij
相关，其中i＝1，
…
K
v
，j＝1，
…
K
v，i
，K
v
＜L，第l个脉冲对应的复基带回波信号表示为：其中，g(t)是带宽为B、脉宽为T
p
的发射脉冲的复包络，0≤t≤LT，T
p
＜T，为目标与时延多普勒对(τ
ij
，v
i
)的复增益，l＝0，
…
L
‑
1，L是脉冲数量；K个目标的时延和多普勒频移分别为知在时延τ
ij
的参数波形字典{ψ(τ
ij
，t)＝g(t
‑
τ
ij
)}下，回波信号r(t)表示为：在有噪声的情况下，接收到的基带信号为n(t)是噪声矢量。3.根据权利要求1所述的单比特压缩感知雷达目标时延多普勒DOA估计方法，其特征在于，步骤S3中，通过随机测量矩阵对回波信号进行压缩测量获得测量矢量，并将该测量矢量单比特量化成单比特测量矢量，构造单比特压缩感知模型的过程包括以下步骤：从任何AIC系统中得到的信号r1(t)的压缩测量矢量表示为：其中是测量矩阵，M＜N，是噪声矢量n(t)的压缩测量并且是一个均值和方差为零的复高斯过程；为r(t)的奈奎斯特采样向量，为n(t)奈奎斯特采样向量，T
nyq
为奈奎
斯特采样周期；令为ψ(τ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹辉，
申请(专利权)人：尹辉，
类型：发明
国别省市：