基于时间反演的低仰角波达方向估计方法

摘要

本发明公开了一种基于时间反演的低仰角波达方向估计方法，其思路为：确定天线阵列A，所述天线阵列A包含M个阵元，并且所述天线阵列A发送前向探测信号，所述前向探测信号经过目标散射后传播至天线阵列A，得到天线阵列A中第n个阵元接收经过目标散射传播回来的前向回波时域信号Y_n(t)，并计算天线阵列A中第n个阵元的时间反演接收信号进而计算天线阵列A中第n个阵元的采样频率点ω_q处时间反演频域接收信号的协方差矩阵对进行宽带聚焦处理，依次计算第n个阵元的宽带聚焦频率ω₀处的聚焦协方差矩阵和第n个阵元的宽带聚焦频率ω₀处的聚焦平滑矩阵并计算天线阵列A中第n个阵元的空间谱函数S(θ)，进而计算天线阵列A中第n个阵元的空间谱函数S(θ)的H个极大值，每一个极大值对应的角度为波达方向。

主权项

一种基于时间反演的低仰角波达方向估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定天线阵列A，所述天线阵列A包含M个阵元，并且所述天线阵列A发送前向探测信号，所述前向探测信号经过目标散射后传播至天线阵列A，得到天线阵列A中第n个阵元接收经过目标散射传播回来的前向回波时域信号Y_n(t)；t∈{1,2,…,S}，S表示前向回波时域信号包含的时域快拍数，n∈{1,2,..,M}，M表示天线阵列A包含的阵元个数；所述第n个阵元为天线阵列A中的任意一个阵元；步骤2，对天线阵列A中第n个阵元接收经过目标散射传播回来的前向回波时域信号Y_n(t)进行时间反演操作，得到天线阵列A中第n个阵元发射的时间反演探测信号z_n(t)；t∈{1,2,…,S}，S表示前向回波时域信号包含的时域快拍数；步骤3，根据天线阵列A中第n个阵元发射的时间反演探测信号z_n(t)，计算得到天线阵列A中第n个阵元的时间反演接收信号步骤4，根据天线阵列A中第n个阵元的时间反演接收信号计算得到第n个阵元中采样频率点ω_q处时间反演频域接收信号的协方差矩阵q∈{1,…,Q}，ω_q表示第q个采样点的采样频率，Q表示天线阵列A中第n个阵元的时间反演频域接收信号进行带内采样的采样点个数；步骤5，对第n个阵元中采样频率点ω_q处时间反演频域接收信号的协方差矩阵进行宽带聚焦处理，依次计算得到第n个阵元的宽带聚焦频率ω₀和第n个阵元中宽带聚焦频率ω₀处的聚焦协方差矩阵步骤6，对第n个阵元中宽带聚焦频率ω₀处的聚焦协方差矩阵进行解相干处理，计算得到第n个阵元中宽带聚焦频率ω₀处的聚焦平滑矩阵步骤7，根据第n个阵元中宽带聚焦频率ω₀处的聚焦平滑矩阵计算得到天线阵列A中第n个阵元的空间谱函数S(θ)，进而计算天线阵列A中第n个阵元的空间谱函数S(θ)的H个极大值，每一个极大值对应的角度为波达方向；其中，H＝P'，P'表示对第n个阵元中宽带聚焦频率ω₀处的聚焦协方差矩阵划分的子阵个数。