一种利用稀疏傅里叶变换计算外辐射源雷达互模糊函数的方法

摘要

本发明涉及利用稀疏傅里叶变换计算外辐射源雷达互模糊函数的方法。属于雷达目标探测处理领域。首先，将外辐射源雷达天线接收到的经滤波、下抽处理后的直达波信号与回波时延信号点乘，构造新向量；然后，将该新向量进行稀疏傅里叶变换，从而得到互模糊函数在该延时点的多普勒切面结果；通过稀疏傅里叶变换结果可估计目标多普勒频移等参数。与传统的外辐射源雷达借助傅里叶变换进行互模糊函数运算的方法相比，本发明根据实际情况目标在空中出现个数有限从而呈现稀疏性的特点，利用稀疏傅里叶变换进行互模糊函数求解，可大为降低长时间积累情况下互模糊函数的运算量。

主权项

1.一种利用稀疏傅里叶变换计算外辐射源雷达互模糊函数方法，其特征在于具体步骤为：（1）参数设置：构造信号：er(n)=echo(n+m)·refr^*(n)，n∈[1,L]；er(n)表示回波信号echo(n)的m点延时与直达波信号refr(n)共轭点乘；其中，echo(n)为n时刻采样回波信号，refr(n)为n时刻采样直达波信号，^*为共轭运算符，m为延时单元数；定义信号：x(i)是对信号er经滤波、下抽处理后数据的第i采样点，i∈[1,N]；其中N为信号长度，N是2的整数次幂；信号x的频域表示为X，假设X包含k个大值点数，大值对应可能的目标；k取整数；（2）频谱排列：定义信号：s(i)=x(σ·i)，i∈[1,N]；其中σ∈[1,N]且是对N存在模逆的奇数。若σ·i>N，则s(i)=x((σ·i)modN)，(σ·i)modN表示σ·i对模N求余数；定义σ^-1为σ模N的逆，两者满足关系(σ×σ^-1)modN=1；（3）信号滤波定义平坦窗函数g(i)（i∈[1,N]），令g为对称向量，设其有效长度为w，w<N且为正整数。假设平坦窗函数g的频域为G，G长度与g相同也为N。要求G满足通带纹波小且阻带平滑的特性，即对i∈[-ε'N,ε'N]，|G(i)|∈[1-δ，1+δ]；对|G(i)|<δ；其中，δ为震荡纹波，ε'为通带截断因子，ε为阻带截断因子。定义信号：y(i)=g(i)·s(i)，i∈[1,N]。由此可知，信号y中有w个非0点，其余N-w的数据为0。（4）采样FFT构造信号：i∈[1,B]；其中B既是频谱子采样间隔也是信号z的长度，B<w是可被N整除的整数，表示对小数型数据w/B向下取整（转换为整数）；利用FFT计算信号z的频域值Z，Z=FFT(z)，Z长度与z相同也为B；（5）定位循环改变σ，执行（2）～（4）；记录步骤（2）中σ，将步骤（4）所得Z归入集合Z_SUM；定义集合J为包含每次步骤（4）中找到的Z中d·k个最大幅度坐标集合，其中d>1且为整数；J中坐标看作以Z为观测域得到的大值“像”位置集合；将J映射回以X为观测域的大值“原像”；“原像”位置集合I={i∈[1,N]|hash_σ(i)∈J}；其中，（i∈I）定义为“哈希函数”，表示“原像”与“像”的映射关系；每次映射得到“原像”集合新元素个数d·k·N/B；定义偏移函数：o_σ(i)=σ·i-hash_σ(i)·N/B，i∈I；执行步骤（5）loc次；（6）估值循环改变σ，执行（2）～（4）；记录步骤（2）中σ，将步骤（4）所得Z归入集合Z_SUM；执行步骤（6）est次；（7）频谱大值估计Z_SUM包含所有步骤（4）得到的子采样FFT中d·k个大值，I与Z_SUM对应以X为观测域的“原像”；对i∈I，X(i)估计值为hash_σ(i)、o_σ(i)中使用的参数σ来自步骤（5）、（6）的每次循环；执行步骤（7）loops次，其中，loops=est+loc为定位与估计的总循环次数；步骤（7）得到loops个值，取第个大值作为最终对的估计结果。