申请/专利权人：桂林电子科技大学

申请日：2024-04-08

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118259252A

主分类号：G01S7/41

分类号：G01S7/41;G01S13/50

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.28#公开

摘要：本发明涉及雷达信号处理领域，具体涉及一种基于图信号处理的频控阵雷达多普勒估计方法。该方法利用频控阵雷达动目标回波信号构建基于图信号处理的多普勒估计模型，利用其邻接矩阵作特征分解，进而对回波信号进行图傅里叶变换；最后利用回波信号的图傅里叶变换形式建立谱峰搜索函数，得到目标的多普勒信息。本发明方法专注于在低信噪比环境下进行多普勒频率估计，利用图信号处理的优势，能够在复杂且噪声干扰较大的环境中有效地提取目标多普勒信息，提高了系统在复杂环境下下的可靠性和稳定性。

主权项：1.一种基于图信号处理的频控阵雷达多普勒估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立频控阵雷达动目标信号模型，该阵列由M个收发同置天线构成，相邻阵元间距为d，以第一个发射天线作为参考阵元，则第m个阵元发射的信号为： 其中，fm＝f0+m-1Δf，f0表示载频，Δf为远小于雷达工作载频的频偏；步骤2，对回波信号进行前置解调和匹配滤波处理，则第m个阵元最终输出信号为： 其中，r和θ分别表示目标的距离和角度，c为电磁波在空气中传播的速度，ξ为目标反射系数，nm为匹配滤波后的噪声分量；由于二次项的值远远小于其他求和项，所以在上式的化简过程中忽略了二次项的值，目标的角度和距离信息隐含于接收阵列输出的数据向量中且存在耦合关系，根据阵元间的相位差，接收导向矢量定义为： 将信号模型扩展至动目标，假设目标以速度υ沿雷达径向运动，频控阵雷达发射K个脉冲串，脉冲重复周期为Tp，由于频偏Δf远小于载频f0，阵元间的回波多普勒频率差异很小，可以忽略脉内的多普勒拓展效应，则频控阵雷达动目标信号模型表示为： 其中，表示目标多普勒频率；步骤3，为正确求解目标的位置信息，首先要对频控阵波束进行参数解耦，采用双脉冲、非线性频偏或多发多收体制，进而，通过在接收端采用图信号处理算法确定目标距离-角度信息rp,θp；步骤4，基于图信号处理算法实现目标距离-角度单元rp,θp处慢时间维多普勒频率估计；具体来说，首先构建图信号模型，从回波信号ymk,0≤k≤K-1的所有样本中定义一个向量，ym＝[ym0，ym1，…,ymK-1]T，利用该向量构造图顶点数据集，建立图信号邻接矩阵根据邻域准则ym＝Aym，得到邻接矩阵A的每个非零元素值，因此邻接矩阵A为： 步骤5，将图邻接矩阵进行特征分解A＝TΛT-1，得到图傅里叶变换矩阵F＝T-1；步骤6，利用图傅里变换矩阵，对回波信号ym作图傅里叶变换，得到ym的图傅里叶变换形式步骤7，构造一个谱峰搜索函数通过去掉I个最大特征值对应的元素，并取2-范数的倒数来实现峰值搜索的目的，得到目标多普勒估计结果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 桂林电子科技大学 一种基于图信号处理的频控阵雷达多普勒估计方法

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