[发明专利]多个静止目标超分辨测向的方法

权利要求书

1.一种多个静止目标超分辨测向的方法，其特征在于：在脉冲缺失情况下，首先均匀划分来波方向DOA估计区域，利用观测信号构造一个感知字典来降低字典原子间的相关系数,引入感知字典构造测量矩阵及字典，通过重建向量的非零元素脚标与字典中的原子的对应关系确定多个静止目标的角度；结合压缩感知理论，利用随机缺失的脉冲信号及干扰信号建立雷达回波信号的稀疏化模型；根据天线方向图调制信息，构建双向天线增益，生成脉冲缺失数、目标复幅度、干扰信号和部分缺失的接收脉冲矩阵，将角度估计区域划分，构成冗余字典；利用随机缺失的脉冲信号及干扰信号构成回波脉冲信号，以基追踪方法来重建稀疏信号，分辨出雷达对前视向波束内的稀疏目标；然后选取非零元素的目标幅度值，由部分缺失的脉冲矩阵z、字典干扰信号归一化的协方差矩阵Q和数据噪声限定量ε，在所有满足的解中选择向量1范数最小的解在目标的距离-方位单元进行压缩感知稀疏重构，对未知目标复幅度向量估计，获得目标的超分辨DOA估计，实现同一个距离方向单元内的静止多目标的方位估计，最终获取超分辨目标测向目标信息，进行蒙特卡洛实验，给出测向误差积累分布。

2.如权利要求1所述的多个静止目标超分辨测向的方法，其特征在于：基于-3dB波束宽度θ_B(单位：rad)，雷达天线恒定角速度ω_R(单位：rad/s)，雷达脉冲重复周期T(单位：s)，获取方向角单元脉冲采样数N＝θ_B/ω_RT和方向角单元个数K＝2π/θ_B。M个目标对应的方位角为利用天线方向图调制信息构建第k个方位角单元中第i个目标方向的第n个脉冲的双向天线增益：

其中，R为半径，F表示天线主波束方向图，G₀为最大增益。

3.如权利要求2所述的多个静止目标超分辨测向的方法，其特征在于：利用天线方向图函数G(θ_TGi,n′)构成雷达驻留时间内接收到的M个目标共N′个时刻的部分缺失的脉冲矩阵z，随机删除操作矩阵n_r行，由零均值复高斯白噪声n和高斯分布的杂波c组成N′×1维干扰向量d；目标的波达方向为其中，N′＝N-n_r,1≤n_r≤N。

4.如权利要求3所述的多个静止目标超分辨测向的方法，其特征在于：将波束扫描雷达角度估计区域划分成L₁等分，预测目标方位角为θ₁,θ₂,…,θ_L1，构建一个由L₁个原子构成的维度为N×L₁的字典其中，a_i是由天线方向图调制函数构成的字典的第i列，n′＝0,1,…N′-1，n′为部分缺失的脉冲数。

5.如权利要求4所述的多个静止目标超分辨测向的方法，其特征在于：根据稀疏信号的稀疏度和方向角单元个数K＝2π/θ_B，获取目标信号的未知复振幅向量b，即利用基追踪方法重建一个L₁×1的向量由部分缺失的脉冲矩阵z、字典干扰信号归一化的协方差矩阵Q和数据噪声限定量ε，在所有满足的解中选择向量1范数最小的解构建如下优化模型：

其中，s.t.表示约束条件，Q表示协方差矩阵，ε为数据噪声限定量。

6.如权利要求5所述的多个静止目标超分辨测向的方法，其特征在于：选取前M大的非零元素其脚标与字典中的原子a_i(θ_i,n′)一一对应，由脚标获取目标对应的来波方向θ_i，其中，i＝1,2,…M，l＝1,2,…,L₁。

7.如权利要求1所述的多个静止目标超分辨测向的方法，其特征在于：同一距离方位单元内两个目标的角度分别为θ_TG1＝0.5736°，θ_TG2＝1.4619°，令12个时刻的目标回波脉冲随机缺失，则目标天线波束包络非连续，其他参数设置为最大增益为G₀＝1，脉冲数为N＝32，-3dB波束宽度为θ_B＝2°，信干比为SDR＝15dB，数据噪声限定量ε＝0.05，字典的格点间隔为0.1，L₁＝21，重构两个目标的波达方向估计结果为：