基于相位分析的雷达目标多普勒谱估计方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，公开了基于相位分析的雷达目标多普勒谱估计方法。本发明的具体步骤包括：对信号采样，将采样序列等分为两个子序列；对采样序列使用Capon方法做谱分析，得到粗测频率；对子序列使用APES方法分别计算其在粗测频率处的复幅度，经过取相位运算得到子序列频谱在粗测频率处的相位，并计算得相位差；对相位差进行修正，消除频率测量的整周模糊，得到修正后的相位差；由计算信号真实频率和粗测频率的偏差，得到真实频率的估计值；对序列使用APES方法计算真实频率处的复幅度，得到信号的幅度和相位估计。本发明与传统的CAPES法相比，信号参数估计精度更高，可用于正弦波信号的频率、幅度和相位等参数的估计。

主权项

一种基于相位分析的雷达目标多普勒谱估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，雷达向目标发射信号，并接收经目标反射的回波数据；得到原始回波数据矩阵W，W＝[w₁,w₂,…,w_z,…,w_Z]^T，w_z表示雷达接收的第z个距离单元的回波数据矢量，w_z为N维的列向量，z取1至Z，Z为雷达的一个脉冲重复周期的距离单元数，N为一个相干积累周期中所包含的脉冲个数，N为偶数，[·]^T表示转置；步骤2，令数据矢量X＝w_z，X＝[x₁,x₂,…x_n,…,x_N]，x_n表示数据矢量X的第n个元素，n取1至N；将数据矢量X划分为第一子序列X₁和第二子序列X₂，X₁＝[x₁,x₂,…,x_N/2]，X₂＝[x_N/2+1,x_N/2+2,…,x_N]；步骤3，对数据矢量X做谱分析，得到初始估计频率所述初始估计频率为数据矢量X的复幅度谱绝对值的最大值对应的离散频率；步骤4，得出第一子序列X₁在初始估计频率处的复幅度谱以及第二子序列X₂在初始估计频率处的复幅度谱步骤5，提取第一子序列X₁的复幅度谱的相位以及第二子序列X₂的复幅度谱的相位得出初始相位差步骤6，对初始相位差进行修正，以解决可能出现的相位模糊问题，得到修正后相位差步骤7，由修正后相位差计算信号真实频率和初始频率的偏差并得到目标多普勒频率步骤8，计算数据矢量X在目标多普勒频率处的多普勒谱复幅度得到目标多普勒谱的幅度估计值和相位估计值步骤9，令z依次取1至Z，并根据步骤2到步骤8，得出Z个距离单元的目标的多普勒谱。