[发明专利]基于旋转干涉仪的多目标角度解模糊方法

权利要求书

1.一种基于旋转干涉仪的多目标角度解模糊方法，其特征在于，包括有如下步骤：

(1)系统建模与相位差矩阵获得：对多通道旋转干涉仪进行系统建模，设旋转干涉仪有N个阵元，阵元间距为d，其中d＝m(λ/2)，d＞＞λ/2，旋转干涉仪的转动角速度为ω，空间中有L个信号，得到旋转干涉仪阵元间相位差矩阵Φ(t)；

(2)获取积累后数据矩阵：获取多通道旋转干涉仪在t时刻接收到的干涉数据矩阵X₀(t)，并进行M个快拍积累，得到积累后的一维干涉数据矩阵X₁(t)；

(3)计算各子阵相关矩阵：对一维干涉数据矩阵X₁(t)进行前向空间平滑处理，计算出一维干涉数据矩阵X₁(t)的各子阵的一维干涉数据矩阵XS(t)、各子阵的相关矩阵RS(t)和干涉数据相关矩阵R_X(t)；

3a)将线阵分割为Q个阵元构成的子阵列，共N-Q+1个，对不同阵元的数据矢量进行组合，得到各子阵的数据矩阵XS₁(t),XS₂(t),...,XS_N-Q+1(t)；

3b)对求出的数据矩阵进行自相关的求解，得到各子阵的相关矩阵RS(t)，并计算空间平滑后的干涉数据相关矩阵R_X(t)；

(4)通过多通道旋转干涉仪旋转过程中不断做谱峰搜索获得一维角度模糊曲线分布图：对干涉数据相关矩阵R_X(t)进行特征值分解，并通过一维搜索得到角度模糊曲线分布图；

4a)对干涉数据相关矩阵R_X(t)进行特征值分解，将得到的L个大特征值λ₁,λ₂,λ₃…λ_L对应的特征矢量fs₁,fs₂,...,fs_L构成信号子空间U_S，将剩余的N-L个小特征值对应的特征矢量fn₁,fn₂,...,fn_N-L构成噪声子空间U_N；

4b)将一维角度的导向矢量a(θ)向噪声子空间投影，得到谱函数P(θ)，其中θ为复合一维角度，θ∈(-90°,90°)，对谱函数P(θ)进行谱峰搜索，将峰值记录到相应时刻的角度模糊分布矩阵其中为峰值角度，其中在旋转干涉仪旋转一周的过程中，将不同估计时刻对谱函数搜索到的峰值记录到相应时刻的角度模糊分布矩阵中，得到相应的角度模糊曲线分布图；

(5)针对复合三角函数角度模糊曲线分布图的参数提取：设信号源方位角为α，其中α∈(0°,360°)，信号源俯仰角为β，其中β∈(0°,90°)，将角度模糊分布矩阵投影到方位角和俯仰角构成的参数空间中做参数积累，提取二维角度信息；

5a)设参数空间累加矩阵CA，令方位角α从0到360度变化，根据中的点计算不同α取值下俯仰角β的值，其中为两个阵元间相位差，若β在(0～90°)范围以内，则在参数空间累加矩阵CA(α,β)位置处累加1；若β不在(0～90°)范围以内，则舍弃该次计算结果，直到角度模糊分布矩阵中所有点都被计算过；

5b)对CA(α,β)矩阵进行遍历，搜索得到最大的L个峰值，每个峰值的坐标位置代表该目标的方位角，俯仰角信息，第l个峰值所处位置的坐标值分别为该目标的方位角α_l，俯仰角β_l，完成多目标解模糊，实现目标角度信息定位。

2.根据权利要求1所述的基于旋转干涉仪的多目标角度解模糊方法，其特征在于，其中步骤(1)中旋转干涉仪阵元间相位差矩阵Φ(t)，表示如下：

其中，N为干涉仪阵元数目，L为空间中有信号个数，d为阵元间距，且d＞＞λ/2，ω为旋转干涉仪在xOy平面内绕第一个阵元沿逆时针方向匀速圆周运动的角速度，α₁,α₂,...,α_L,β₁,β₂,...,β_L分别为各个信号的方位角，俯仰角，信号波长为λ，采样频率为f_s，t的取值为