【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船载地波雷达目标测向领域，尤其涉及一种船载平台机动运动下的展宽目标测向方法。
技术介绍
1、高频地波雷达，利用3～30mhz高频频段垂直极化电磁波沿海面绕射传播的特性，可实现对海上船只目标的大范围、超视距连续跟踪探测。相对于岸基地波雷达，船载地波雷达可充分利用船载平台机动灵活的特点，不受岸基场地的限制，扩展其探测区域，提高地波雷达的应用范围。为发挥船载hfswr探测区域可扩展的优势，同时在特定条件下保障船载平台稳定，船载平台通常处于航行状态。船载平台运动在带来好处的同时，也影响了船载hfswr的回波信号；特别是平台航速和航向发生变化的机动运动，会对目标探测和目标的方位估计带来影响。平台航向和航速的改变，会引起目标相对于船载平台的径向速度发生变化，从而导致目标多普勒频移在不同时刻的变化不同，使得目标出现展宽现象，信噪比降低，进而影响船载地波雷达目标测向性能。
2、目前，在船载hfswr目标测向算法研究中，主要关注船载地波雷达测向新方法和影响因素，在测向时主要是使用目标峰值点信息，没有考虑平台机动运动情下展宽目标的测向问题。由于平台机动运动影响目标回波谱的目标测向性能，国内外学者开展了机动平台下船载地波雷达目标展宽特性和运动补偿方法研究，重点是为了消除由于平台运动引起的目标展宽来提高目标检测性能，未研究平台机动运动时展宽目标的测向问题。此外，除了平台机动运动，船只目标自身的机动运动也会导致目标展宽，这些因素都会导致目标信噪比降低，影响目标测向性能，因此有必要研究展宽目标的测向方法。本专利技术结合目标展宽特性
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术的目的是提供一种平台机动运动状态下的船载地波雷达展宽目标测向方法，以提高展宽目标的测向精度，并增强船载地波雷达对展宽目标的测向性能。
3、(二)技术方案
4、本专利技术包含以下步骤：
5、(1)数据获取
6、首先获取船载高频地波雷达距离解调后的各通道时域数据x(t)，船载平台p的艏向φ(t)，目标检测结果tar(i)，所述的x(t)＝[x1(t),x2(t),...,xn(t)]t，xn(t)＝[xn1(t),xn2(t),...,xnk(t)]t，tar(i)＝[(r1,v1),(r2,v2),...,(rd,vd)]，d表示目标的个数，φp(t)＝[φ1,φ2,...,φk]t。其中，n∈(1,n)，n为阵元通道数，k为扫频周期数；
7、(2)结合运动补偿的时频分析处理
8、平台机动运动使得目标在多普勒维度发生展宽，为了充分利用展宽目标在多普勒维的信息，并且消除平台航向变化对目标测向的影响，结合姿态数据，对时域数据进行航向补偿，并进行时频分析处理。
9、使用连续小波变换对补偿后的时域数据x(t)'进行时频分析处理，然后利用同步提取变换做进一步处理，以得到分辨率更高的时频谱：
10、ws(τ,w)＝set(cwt(x(t)’))＝set(cwt(x(t)·a(δφ,t)))
11、其中，a(δφ,t)为在t时刻的艏向补偿导向矢量，δφ为每个扫频周期的艏摇角的改变量；cwt(·)表示连续小波变换，sete(·)表示同步提取变换；
12、(3)基于脊线信息的toeplitz协方差矩阵重构
13、相较于非展宽目标，目标展宽会导致其信噪比下降。为了解决这一问题，采用toeplitz矩阵对由脊线信息构造的协方差矩阵进行重构，实现了非平稳噪声的抑制，提高了目标信噪比，从而获得更为精确的展宽目标测向结果。
14、基于(2)得到了时频谱ws提取的展宽目标脊线信息构建协方差矩阵r：
15、
16、其中(·)h表示转置；
17、对协方差矩阵r进行toeplitz化得重构后的协方差矩阵rtp：
18、rtp＝toeplitz(r)
19、其中，toeplitz(·)表示对协方差矩阵r进行toeplitz化；
20、(4)利用空间谱ptf进行方位角估计。
21、空间谱ptf可表示为：
22、
23、其中，un是由rtp的所有特征值的较小的n-m个特征向量组成的噪声子空间，m为信源数。
24、(三)有益效果
25、本专利技术的优点体现在：
26、本专利技术提供一种平台机动运动状态下的船载地波雷达目标测向方法，该方法首先采用结合航向补偿的时频分析处理，来提取展宽目标信号的脊线，可为充分利用展宽目标时频信息来构建协方差矩阵奠定基础；然后对构建的协方差矩阵进行toeplitz化，实现了非平稳噪声的抑制，提高了目标信噪比，解决了展宽目标信噪比下降的问题，从而实现目标的方位角估计。
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1.一种平台机动运动下的船载地波雷达展宽目标测向方法，包含以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种平台机动运动下的船载地波雷...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪永刚，王心玲，任继红，张志行，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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