基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105572631A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201510976270.0(22)申请日2015.12.23(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人王彤王娟夏月明吴建新(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S3/14(2006.01)G01S7/292(2006.01)G01S13/68(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法(57)摘要本发明公开了一种基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法，包括以下步骤：(1)获取M个波位的雷达回波数据，并分别进行脉冲多普勒处理，得到M个波位的目标所在多普勒通道的数据；(2)分别估计M个波位的协方差矩阵；(3)将第个波位的主波束对应的角度范围均匀划分为K-1份，得到K个目标方位角；计算第i个目标方位角θi的空域导向矢量S(θi)；(4)计算第m个波位关于第i个目标方位角的权矢量mWi；将所有M个波位关于第i个目标方位角的权矢量进行组合，得到第i个目标方位角的权矢量1mM矩阵Wi，Wi＝diag{Wi，…，Wi，…，Wi}；(5)计算第i个目标方位角的滤波输出功率；比较所有K个目标方位角的滤波输出功率，将其中最大的滤波输出功率值所对应的目标方位角作为最终的目标方位角。CN105572631ACN105572631A权利要求书1/2页1.一种基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取M个波位的雷达回波数据，所述M个波位依次相邻；对M个波位的雷达回波数据分别进行脉冲多普勒处理，得到M个波位的目标所在多普勒通道的数据；步骤2，根据M个波位的目标所在多普勒通道的数据，分别估计M个波位的协方差矩阵R1,...,Rm,...,RM；步骤3，第个波位的主波束对应的角度范围为[θ1，θK]，将第个波位的主波束对应的角度范围均匀划分为K-1份，得到K个目标方位角θ1,...,θi,...,θK；计算第i个目标方位角θi的空域导向矢量S(θi)；其中，i＝1,2,...,K，表示向上取整；m步骤4，根据第m个波位的协方差矩阵R，以及第i个目标方位角θi的空域导向矢量Sm(θi)，计算第m个波位关于第i个目标方位角θi的权矢量Wi，进而得到所有M个波位关于第i1mM个目标方位角θi的权矢量Wi,...,Wi,...,Wi；将所有M个波位关于第i个目标方位角θi的权1mM矢量进行组合，得到第i个目标方位角θi的权矢量矩阵Wi，Wi＝diag{Wi,...,Wi,...,Wi}；其中，i＝1,2,...,K，diag{i}表示对角矩阵；步骤5，根据第i个目标方位角θi的权矢量矩阵Wi，计算第i个目标方位角θi的滤波输出功率yi，i＝1,2,...,K；比较所有K个目标方位角的滤波输出功率，将其中最大的滤波输出功率值所对应的目标方位角作为最终的目标方位角θ′。2.如权利要求1所述的基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法，其特征在于，步骤2中，第m个波位的协方差矩阵Rm为：其中，为M个波位的目标所在多普勒通道的数据中，第m个波位的目标所在多普勒通道在第l个距离门的数据，的维数为N×1，N为阵元数，m＝1,2,...,M，M为波位的个数，l＝1,2,...,L，L为距离单元个数，l0为目标所在的距离门，上标H表示共轭转置。3.如权利要求1所述的基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法，其特征在于，步骤3中，所述第i个目标方位角θi的空域导向矢量S(θi)，其表达式为：其中，d为阵元间距，λ为波长，N为阵元数，上标T表示转置。4.如权利要求1所述的基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法，其特征在m于，步骤4中，所述第m个波位关于第i个目标方位角θi的权矢量Wi为：其中，m＝1,2,...,M，M为波位的个数，上标H表示共轭转置。2CN105572631A权利要求书2/2页5.如权利要求1所述的基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法，其特征在于，步骤5中，所述第i个目标方位角θi的滤波输出功率yi，其表达式为：其中，Zl为所有M个波位的目标所在多普勒通道在第l个距离门的数据矢量，为第m个波位的目标所在多普勒通道在第l个距离门的数据，m＝1,2,...,M，M为波位的个数，上标H表示共轭转置，||i||表示求二范数。3CN105572631A说明书1/4页基于多波位联合处理的最大似然目标DOA估计方法技术领域[0001]本发明属于雷达技术领域，具体说是一种基于多