基于自適應步長螢火蟲-多重信號分類算法的低空目標波達方向估計

周 豪胡國平 汪 云

(空軍工程大學防空反導學院 西安 710051)

基于自適應步長螢火蟲-多重信號分類算法的低空目標波達方向估計

周 豪*胡國平 汪 云

(空軍工程大學防空反導學院 西安 710051)

該文針對傳統多重信號分類算法(MUSIC)不適用于低空多徑環境下目標波達方向(DOA)估計且譜峰搜索計算量大的問題，在解相干基礎上，提出一種基于自適應步長螢火蟲算法的多重信號分類算法。該方法通過對快拍數據協方差矩陣虛擬平滑實現多徑信號的完全解相干和滿秩相關矩陣的構造，利用自適應步長螢火蟲算法實現譜峰搜索和目標角度估計。仿真結果表明，新方法能夠在無孔徑損失的情況下較好克服低空多徑效應影響，快速、精確地估計目標波達方向。

多重信號分類算法；解相干；自適應步長螢火蟲算法

1 引言

低空目標探測問題是雷達信號處理領域的難點問題。低空環境下，目標直接回波與地面反射回波共同進入天線主瓣，形成多徑干擾，造成較大的俯仰角測量誤差。作為一種高分辨波達方向估計算法，多重信號分類 (MUSIC) 算法在目標角度估計方面具有優良性能，但傳統的MUSIC算法無法處理多徑相關信號，且運算量較大，實時處理能力較弱。為此，專家學者從不同角度對MUSIC算法進行改進。在處理信號相干方面，文獻[1]采用空間平滑的方法，通過子陣列協方差矩陣加權平均取代原來的信號協方差矩陣，但陣列有效孔徑減少，角度估計分辨率降低；文獻[2]提出將協方差矩陣重構為Hermitian Toeplitz矩陣，但在目標相關性較強時仍不能完全解相干；……