[发明专利]一种基于压缩感知的微多普勒测速的方法

权利要求书

1.一种基于压缩感知的微多普勒测速的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、从原脉冲发射的时刻中随机抽取若干个发射时刻，构成新的脉冲发射时刻；

S2、对所抽取的脉冲加以可控的随机抖动；

S3、用雷达发射S2中的脉冲，回波作为测量信号，对回波信号设立时间窗，每次仅处理当前时间窗内的信号；

S4、在每个窗内对信号进行压缩感知，用所抽取发射时刻数量的测量值进行稀疏分解，对信号进行压缩测量获得当前窗内信号频率，依次向前滑动时窗，测量下一时刻目标的频率直至测量完毕；

S5、利用恢复算法重构信号，将恢复出来的频率成分按时间轴先后顺序依次排列，依次恢复原信号频率，得到三条无模糊的微多普勒时频谱图，分别由导弹顶部一个、底部两个散射点形成的；

S6、对S5中时频谱图进行参数提取，得出目标的运动曲线周期参数；

S7、利用扩展Hough变换，将S5中频谱图中的点变换成参数空间的一条曲线或者一个曲面，具有同一参量特征的点在变换后在参数空间相交，通过获取累计结果的局部最大值得到霍夫变换结果，提取出目标运动曲线峰值参数和初相参数。

2.根据权利要求1所述的基于压缩感知的微多普勒测速的方法，其特征在于：S2中的抖动大小为T的非负整数倍，且不大于T_r，其中T为脉冲宽度，T_r为脉冲发射周期。

3.根据权利要求1所述的基于压缩感知的微多普勒测速的方法，其特征在于：S3中根据雷达信号发射时刻构造稀疏基测量矩阵，稀疏基测量矩阵大小为M*K，M为脉冲个数，K为傅里叶变化点数，稀疏基选择傅里叶基，落入窗内的稀疏基测量矩阵大小为L*K，L为时间窗长。

4.根据权利要求3所述的基于压缩感知的微多普勒测速的方法，其特征在于：S4中具体为，对落入时间窗内的信号Rt，Rt大小为L*1，利用窗内信号与窗内稀疏基测量矩阵相乘，得到中间向量M_Array，M_Array大小为K*1，令M_Array的最大值所在位置为Pos，在稀疏基测量矩阵中找到位置为Pos的傅里叶基向量，信号除以该傅里叶基向量，得到第一次投影值，得第一个频率分量大小；为了得到其余投影值，再次将信号进行如上处理，待处理信号为残差信号Sig_can，Sig_can为上次处理的信号减去投影值与其对应的傅里叶基相乘之后的结果，通过如此多次迭代找出原始信号的稀疏基表示，完成信号重建；由此获得信号频率，然后依次向前滑动时间窗，继续测量下一个时刻目标的频率直至所有时刻信号被测量完毕。

5.根据权利要求1所述的基于压缩感知的微多普勒测速的方法，其特征在于：S6中参数提取方法为对三条无模糊的微多普勒时频谱图中的三条曲线按照相同时刻叠加形成一条曲线。