[发明专利]一种基于极大似然估计的阵列雷达测角方法

说明书

本发明提供一种基于极大似然估计的阵列雷达测角方法，其中，方法包括：获取阵列雷达的阵元信息，根据阵元信息计算阵列雷达的导向矢量；根据导向矢量构建初始回波信号模型，根据主分量求逆法对初始回波信号模型进行抗干扰处理，得到目标回波信号模型；基于目标回波信号模型，根据极大似然估计算法，构造关于回波信号参数的测角代价函数，回波信号参数包括方位和俯仰；将回波信号参数依次带入测角代价函数，选取使得测角代价函数最小的目标回波信号参数，目标回波信号参数对应的角度即为测得的目标角度。该技术方案利用极大似然估计实现目标角度的估角，使雷达系统利用数字信号处理的优势，实现复杂场景下目标角度的测量。

技术领域

本发明涉及阵列雷达角度测量技术领域，尤其涉及一种基于极大似然估计的阵列雷达测角方法。

背景技术

目标角度估计是雷达探测领域的一项重要任务，对于目标定位、跟踪有着非常重要的意义。

目前常用单脉冲测角技术来进行阵列雷达目标角度估计，相位和差单脉冲测角方法将阵列划分为两个完全相同的子阵，用移相器使左右子阵波束指向同一方向，根据两子阵接收信号的相位差测角。当接收信号中存在干扰时，可先分别对左右子阵进行自适应波束形成以抑制干扰，再求差和比测角。但是在干扰对消过程中或复杂布阵场景下，阵列方向图发生畸变，鉴角曲线出现抖动而不单调，给单脉冲测角带来不利影响。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于极大似然估计的阵列雷达测角方法。

一种基于极大似然估计的阵列雷达测角方法，所述方法包括：获取阵列雷达的阵元信息，根据所述阵元信息计算所述阵列雷达的导向矢量；根据所述导向矢量构建初始回波信号模型，根据主分量求逆法对所述初始回波信号模型进行抗干扰处理，得到目标回波信号模型；基于目标回波信号模型，根据极大似然估计算法，构造关于回波信号参数的测角代价函数，所述回波信号参数包括方位和俯仰；将所述回波信号参数依次带入所述测角代价函数，选取使得所述测角代价函数最小的目标回波信号参数，所述目标回波信号参数对应的角度即为测得的目标角度。

在其中一个实施例中，所述根据所述阵元信息计算所述阵列雷达的导向矢量，具体为：根据阵元的相位中心位置坐标，计算出对回波信号的响应相位，并根据所述响应相位，计算得到所述导向矢量。

在其中一个实施例中，所述根据主分量求逆法对所述初始回波信号模型进行抗干扰处理，得到目标回波信号模型，包括：获取干扰信号信息，根据所述干扰信号信息得到干扰矩阵，基于所述干扰矩阵，根据主分量求逆法，得到抗干扰投影矩阵；将所述抗干扰投影矩阵带入初始回波信号模型对干扰信号进行处理，得到所述目标回波信号模型。

在其中一个实施例中，所述基于目标回波信号模型，根据极大似然估计算法，构造关于回波信号参数的测角代价函数，包括：对所述目标回波信号模型进行取对数处理，得到关于回波信号参数的对数似然函数；将回波信号参数带入所述对数似然函数，得到回波信号关于幅度的最大似然估计；将所述最大似然估计带入所述对数似然函数，得到广义似然函数；根据所述广义似然函数，获得回波信号参数的广义最大似然估计，根据所述广义最大似然估计，定义一个关于回波信号参数的测角代价函数。

上述一种基于极大似然估计的阵列雷达测角方法，通过从参数估计的角度考虑阵列雷达测角问题，用主分量求逆法对回波信号进行抗干扰处理，由极大似然估计算法得到测角代价函数，将使测角代价函数取最小时的角度作为目标估角，使雷达系统能够充分利用数字信号处理的优势，实现复杂场景下目标角度的测量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于极大似然估计的阵列雷达测角方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的构造测角代价函数的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的测角代价函数与角度φ的关系；