【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达信号处理，具体涉及一种基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法。
技术介绍
1、目标定位技术不仅在军用领域和民用领域有着非常重要的应用，在雷达信号处理领域也受到了广泛的关注。
2、传统的单脉冲测角技术包括相位比测角法、幅度比测角法、均匀圆阵法等，其存在角度分辨率低、抗干扰性能差等问题，导致目标定位的准确性降低；并且，传统相控阵雷达受限于其雷达体制的问题，在抗主瓣干扰、提高目标定位准确性等方面表现欠佳，且难以对目标的距离参数进行测量。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供一种基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，应用于mimo-stca雷达，包括：
3、接收远场点目标反射的回波信号后，对所述回波信号依次进行下变频、数字混频和匹配滤波，得到输出信号矢量；
4、计算和波束权矢量、角度差波束权矢量和距离差波束权矢量，并分别对所述输出信号矢量中的阵元数据进行加权，得到和差波束；所述和差波束包括：和波束、角度差波束及距离差波束；
5、基于所述和差波束，分别生成角度维单脉冲比曲线和距离维单脉冲比曲线；
6、根据所述输出信号矢量、和波束权矢量以及角度差波束权矢量，计算角度维和差比，并从所述角度维单脉冲比曲线中估计远场点目标的角度；
7、根据所述
8、在本专利技术的一个实施例中，分别按照如下公式计算和波束权矢量、角度差波束权矢量及距离差波束权矢量：
9、
10、
11、
12、式中，r0表示雷达距离指向，θ0表示雷达角度指向，a(r0,θ0)表示发射导向矢量，b(θ0)表示接收导向矢量，表示克罗内克积，wθδ＝[1,1,…,-1,-1,…,-1]h，h表示共轭转置，⊙表示哈达玛积，aθ(θ0)表示发射角度导向矢量，ar(r0,μδt)表示发射距离导向矢量，μ表示调制斜率，δt表示相邻发射阵元的时延量，wrδ＝[1,-1,…,1,-1,…,1,-1]h。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述和波束表示为：
14、
15、所述角度差波束表示为：
16、
17、所述距离差波束表示为：
18、
19、式中，v(θ，r，μδt)表示输出信号矢量的阵元数据，θ表示目标角度，r表示目标距离，m、n分别表示所述mimo-stca雷达的发射阵元数及接收阵元数，d表示阵元间距，λ表示波长，j表示虚数单位，c表示光速。
20、在本专利技术的一个实施例中，基于所述和差波束，分别生成角度维单脉冲比曲线和距离维单脉冲比曲线的步骤，包括：
21、基于所述角度差波束与所述和波束之比，生成角度维单脉冲比曲线；
22、基于所述距离差波束与所述和波束之比，生成距离维单脉冲比曲线。
23、在本专利技术的一个实施例中，基于所述角度差波束与所述和波束之比，生成角度维单脉冲比曲线的步骤，包括：
24、计算所述角度差波束与所述和波束之比，并对得到的角度维和差比取虚部：
25、
26、式中，im表示取虚部，第一比例系数
27、根据所述角度维和差比的虚部f(θ)绘制以角度为横轴、以角度维和差比为纵轴的角度维单脉冲比曲线。
28、在本专利技术的一个实施例中，基于所述距离差波束与所述和波束之比，生成距离维单脉冲比曲线的步骤，包括：
29、计算所述距离差波束与所述和波束之比，并对得到的距离维和差比取虚部：
30、
31、式中，im表示取虚部，第二比例系数
32、根据所述距离维和差比的虚部f(r)绘制以距离为横轴、以距离维和差比为纵轴的距离维单脉冲比曲线。
33、在本专利技术的一个实施例中，根据所述输出信号矢量、和波束权矢量以及角度差波束权矢量，计算角度维和差比，并从所述角度维单脉冲比曲线中估计远场点目标的角度的步骤，包括：
34、根据所述输出信号矢量、和波束权矢量以及角度差波束权矢量，计算角度维和差比：
35、
36、式中，y(θ，r)表示输出信号矢量；
37、将所述角度维单脉冲比曲线中与角度维和差比yθ对应的角度，确定为远场点目标的角度。
38、在本专利技术的一个实施例中，根据所述输出信号矢量、和波束权矢量以及距离差波束权矢量，计算距离维和差比，并从所述距离维单脉冲比曲线中估计远场点目标的距离的步骤，包括：
39、根据所述输出信号矢量、和波束权矢量以及距离差波束权矢量，计算距离维和差比：
40、
41、式中，y(θ,r)表示输出信号矢量；
42、将所述距离维单脉冲比曲线中与距离维和差比yr对应的距离，确定为远场点目标的距离。
43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
44、本专利技术提供一种基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，利用空时编码阵列雷达的距离-角度相关性，形成三通道和差波束，即和波束、角度差波束及距离差波束，并计算出角度维和距离维的单脉冲比曲线，从而实现对目标角度和距离信息的测量。通过采用空时编码阵的新型波形分集雷达体制，在相邻发射阵元间引入了时延差，不仅能够提升目标定位的准确性，同时还能实现对目标距离的测量，且在工程上也更易于实现。
45、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，应用于MIMO-STCA雷达，包括：
2.根据权利要求1所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，分别按照如下公式计算和波束权矢量、角度差波束权矢量及距离差波束权矢量：
3.根据权利要求2所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，所述和波束表示为：
4.根据权利要求3所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，基于所述和差波束，分别生成角度维单脉冲比曲线和距离维单脉冲比曲线的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，基于所述角度差波束与所述和波束之比，生成角度维单脉冲比曲线的步骤，包括：
6.根据权利要求4所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，基于所述距离差波束与所述和波束之比，生成距离维单脉冲比曲线的步骤，包括：
7.根据权利要求4所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，根据所述输出信号矢量
8.根据权利要求4所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，根据所述输出信号矢量、和波束权矢量以及距离差波束权矢量，计算距离维和差比，并从所述距离维单脉冲比曲线中估计远场点目标的距离的步骤，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，应用于mimo-stca雷达，包括：
2.根据权利要求1所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，分别按照如下公式计算和波束权矢量、角度差波束权矢量及距离差波束权矢量：
3.根据权利要求2所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，所述和波束表示为：
4.根据权利要求3所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，基于所述和差波束，分别生成角度维单脉冲比曲线和距离维单脉冲比曲线的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的基于新体制雷达的角度-距离联合参数估计方法，其特征在于，基于所述角度差波束与所述和波...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华柯，章冬昌，陈伟，全英汇，李思佳，黄铠杰，蔡柏瑞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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