[发明专利]一种基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)对压缩感知雷达发射脉冲串内的P个脉冲进行相位调制，为每一个发射脉冲增加一个特定的附加调制相位；

步骤2)建立压缩感知雷达回波脉冲串的等效虚拟阵列模型，形成等效虚拟空域，并将等效虚拟空域离散为M个空域网格，得到虚拟角度扫描矢量为等效虚拟入射角；

步骤3)建立等效虚拟空域入射角完备字典Ψ_θ；

步骤4)建立回波脉冲群R^T的联合稀疏表示模型，其中(·)^T表示矩阵的转置运算；

步骤5)对等效虚拟角度空间进行划分，设定目标带Ω_S与干扰带Ω_J，同时Ω_S∪Ω_J＝[-π,π]；设置目标带Ω_S对应的目标波束同时将干扰带Ω_J对应的目标波束设置为0；

步骤6)根据总体目标波束，构造等效虚拟空域滤波矩阵Φ_θ；

步骤7)对回波脉冲群R^T进行等效虚拟空域滤波观测，得到干扰抑制观测后的观测信号矩阵Y^T＝Φ_θR^T；

步骤8)求解级联稀疏优化问题根据最终输出的稀疏目标特性矩阵G中非零元素所在的行列坐标，得到目标的距离信息与等效虚拟入射角信息，计算得到目标的多普勒信息，其中Θ为过渡特征矩阵，Θ_{_m}为Θ的第m行，G为稀疏特征矩阵，G_{_l}为G的第l行，L为目标时延空间离散网格数，Ψ_τ为基于发射信号的时延信息字典。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法，其特征在于，所述对压缩感知雷达发射脉冲串内的P个脉冲进行相位调制，为每一个发射脉冲增加一个特定的附加调制相位，具体为令s(t)为基带发射信号，则第p个发射脉冲信号为其中φ_t为选定的脉冲初始差值相位，由P个发射脉冲组成的发射脉冲串即为

3.根据权利要求2所述的基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法，其特征在于，所述步骤2)中建立压缩感知雷达回波脉冲串的等效虚拟阵列模型，并将等效虚拟空域进行离散化的过程，具体为：当所探测目标的多普勒频率为f_d时，相邻回波脉冲之间，将产生由目标多普勒频率引起的相位差Δφ＝2πf_dT_p，T_p为脉冲重复周期，将所述相位差进行等效变换：其中d为等效虚拟阵列的阵元间距，将等效虚拟空域进行离散化得到虚拟入射角扫描矢量其中空域网格数M即为扫描的角度数量，为第m个虚拟入射角。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法，其特征在于，所述建立等效虚拟空域入射角完备字典具体包含以下步骤：3.1)针对虚拟入射角扫描矢量，构造虚拟入射角对应的等效虚拟阵列接收导引矢量其中λ为信号波长，3.2)构造等效虚拟空域入射角完备字典

5.根据权利要求1所述的基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法，其特征在于，所述建立回波脉冲群R^T的联合稀疏表示模型，具体为：

其中与分别为各离散等效入射角上的潜在目标散射系数与潜在时延，N为信号采样长度，Θ为过渡特征矩阵，过渡特征矩阵为行稀疏矩阵。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法，其特征在于，所构造等效虚拟空域滤波矩阵Φ_θ的过程具体为：求解优化问题

其中γ是设定的通带软约束系数，ζ为测量噪声软约束系数，||·||_F为Frobenius范数。

7.根据权利要求3所述的基于虚拟空域滤波的压缩感知雷达压制性干扰抑制方法，其特征在于，求解级联稀疏优化问题，具体步骤为：

8.1)初始化过程参量矩阵Θ⁽⁰⁾，G⁽⁰⁾为全1矩阵；

8.2)设置过程参数η₁，η₂，η₃，η₄，ρ₁，ρ₂，ρ₃，ρ₄，设置迭代终止阈值ε，初始化迭代次数k＝0；

8.3)求解得到G^(t+1)，其中I为N×N的单位矩阵；

8.4)求解得到其中(·)_{_m}表示矩阵的第m行；

8.5)求解得到其中(·)_{_l}表示矩阵的第l行；

8.6)求解得到Θ^(t+1)，其中Γ＝Φ_θΨ_θ；

8.7)更新过程参量矩阵

8.8)若则结束迭代，输出G^(t+1)；否则，t＝t+1，跳转至步骤8.3)重复迭代；

8.9)根据最终输出的稀疏目标特性矩阵G中非零元素所在的行列坐标，得到目标的距离信息与等效虚拟入射角信息，并通过Δφ＝2πf_dT_p、的等效关系，计算得到目标的多普勒信息。