CN108363045B - 基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法及系统。所述方法包括：获取接收机的回波信号，所述接收机采用椭圆运动加螺旋运动的复合转动模式，所述螺旋运动的长半轴和短半轴逐渐增加；根据所述接收机的运动轨迹函数确定待测目标相对所述接收机的斜距历程；根据所述斜距历程确定离散回波信号；对所述离散回波信号进行分解，得到第一分解回波信号和第二分解回波信号；根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量；根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量；根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向。本发明有效的抑制了旁瓣高度，改善了无源雷达测向性能。

Description

基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法及系统

技术领域

本发明涉及无源雷达测向领域，特别是涉及一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法及系统。

背景技术

目前传统的雷达测向方法一般情况下需要采用大孔径天线或者长阵列天线，使系统的制造成本和使用成本较高，而且占地面积大，布站不便。另外，传统的雷达测向系统要主动发射电磁波照射目标，容易被敌方察觉，遭受火力打击。近期出现一种新颖的无源雷达测向系统，该系统中接收机绕着转动中心做匀速圆周运动，系统角度分辨率为0.36λ/r，其中r为接收机转动半径。该测向系统的结构简单，分辨性能较好。但是该系统的理论峰值旁瓣比为-7.9dB，过高的旁瓣会淹没弱散射点的主瓣，造成目标丢失，其结果的可读性较差。另外，该系统占地面积较大，而且在各方位向上分辨率相同，无法对重点区域精细测向。这些问题的存在，使该测向系统的应用受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法及系统，用来提高测向系统的分辨率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法，所述无源雷达测向方法：

获取接收机的回波信号，所述接收机采用椭圆运动加螺旋运动的复合转动模式，所述螺旋运动的长半轴和短半轴逐渐增加；

根据所述接收机的运动轨迹函数确定待测目标相对所述接收机的斜距历程；

根据所述斜距历程确定离散回波信号；

对所述离散回波信号进行分解，得到第一分解回波信号和第二分解回波信号；

根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量；

根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量；

根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向。

可选的，所述对所述离散回波信号进行分解，具体包括：

将所述离散回波信号从1×M的行向量分解为2×M/2的矩阵，其中，M为在成像过程中的总采样次数。

可选的，所述根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量，具体包括：

根据所述第一分解回波信号构造第一信号识别矩阵；

根据所述回波信号和所述第一信号识别矩阵确定第一测向预处理向量。

可选的，所述根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量，具体包括：

根据所述第二分解回波信号构造第二信号识别矩阵；

根据所述回波信号和所述第二信号识别矩阵确定第二测向预处理向量。

可选的，所述第一信号识别矩阵的形式为:

其中，G(1,n,k)为第一信号识别矩阵，

M为接收机在成像过程中的采样次数，a为所述接收机运动轨迹的长半轴，b为所述接收机运动轨迹的短半轴，λ是系统所采用外辐射源信号波长，Δα为遍历步长，共遍历K次，k＝1,2,…,K，exp{j……}是复数的指数形式，a(1,n)＝a₀+v_anΔt，b(1,n)＝b₀+v_bnΔt，θ(1,n)＝θ₀+ωnΔt，Δt是接收机采样的时间步长，其中，a₀为长半轴的初始长度，而v_a为长半轴的增长速度；其中b₀分别为短半轴的初始长度，v_b为短半轴的增长速度，ω为转动角速度，θ₀为初始角度。

可选的，所述第二信号识别矩阵的形式为:

其中，G(2,n,k)为第一信号识别矩阵，

M为接收机在成像过程中的采样次数，a为所述接收机运动轨迹的长半轴，b为所述接收机运动轨迹的短半轴，λ是系统所采用外辐射源信号波长，Δα为遍历步长，共遍历K次，k＝1,2,…,K,exp{j……}是复数的指数形式，

Δt是接收机采样的时间步长，接收机转动轨迹的长半轴为a(t)＝a₀+v_at，其中a₀为长半轴的初始长度，而v_a为长半轴的增长速度；其中b₀分别为短半轴的初始长度，v_b为短半轴的增长速度，ω为转动角速度，θ₀为初始角度。

可选的，所述根据所述回波信号和所述第一信号识别矩阵确定第一测向预处理向量，具体包括：

根据公式

计算第一测向预处理向量；

其中，F(1,k)为第一测向预处理向量，g(1,n)为回波信号的第一分解信号，G(1,n,k)为第一信号识别矩阵。

可选的，所述根据所述回波信号和所述第二信号识别矩阵确定第二测向预处理向量，具体包括：

根据公式

计算第二测向预处理向量；

其中，F(2,k)为第二测向预处理向量，g(2,n)为回波信号的第二分解信号，G(2,n,k)为第二信号识别矩阵。

所述的，所述根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向，具体包括：

根据公式F(k)＝F(1,k)*F(2,k)计算待测目标的位置函数；其中，F(k)为待测目标的方向向量，F(1,k)为第一测向预处理向量，F(2,k)为第二测向预处理向量，*为Schur积，k＝1,2,…,K,K为遍历次数；

确定所述位置函数的峰值；

根据所述位置函数的峰值对应的k值，确定待测目标的方位角为kΔα，其中，Δα为遍历步长。

本发明还提供了一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向系统，所述无源雷达测向系统：

回波信号获取模块，用于获取接收机的回波信号，所述接收机采用椭圆运动加螺旋运动的复合转动模式，所述螺旋运动的长半轴和短半轴逐渐增加；

斜距历程确定模块，用于根据所述接收机的运动轨迹函数确定待测目标相对所述接收机的斜距历程；

离散回波信号确定模块，用于根据所述斜距历程确定离散回波信号；

离散回波信号分解模块，用于对所述离散回波信号进行分解，得到第一分解回波信号和第二分解回波信号；

第一测向预处理向量确定模块，用于根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量；

第二测向预处理向量确定模块，用于根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量；

待测目标的方向确定模块，用于根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明通过螺旋扫描以增加接收机的有效转动角度，通过椭圆扫描可以对重点监测区域进行精细分辨。在数据处理过程中，将回波信号分解为两部分分别测向，再将测向结果综合，有效的抑制了旁瓣高度，改善了无源雷达测向性能。系统占地面积相比于圆形扫描测向雷达要小，方便系统布站。通过增加转动时间、增长接收机转动的最大长半轴、采用高频外辐射源信号等措施，则能够进一步提升系统分辨能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法的流程图；

图2为本发明测向系统模型示意图；

图3为对均匀分布方位角不同的目标测向结果；

图4为两种测向方法的测向结果对比图；

图5为对10个随机目标测向结果；

图6为不同频率外辐射源信号的测向结果；

图7为不同最大长半轴的测向结果；

图8为本发明基于单接收机复合扫描的无源雷达测向系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法及系统，用来提高测向系统的分辨率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法的流程图；如图1所示，所述无源雷达测向方法：

步骤101：获取接收机的回波信号，所述接收机采用椭圆运动加螺旋运动的复合转动模式，所述螺旋运动的长半轴和短半轴逐渐增加。系统的接收机绕着其转动中心转动，以接收机的转动中心为坐标原点建立直角坐标系，并使重点监测区域位于直角坐标系的Y轴方向上。接收机采用椭圆加螺旋复合转动模式，也即在转动过程中，螺旋的长半轴和短半轴逐渐增加，并且使椭圆的长轴和短轴分别落在直角坐标系的X轴和Y轴上。

步骤102：根据所述接收机的运动轨迹函数确定待测目标相对所述接收机的斜距历程。

步骤103：根据所述斜距历程确定离散回波信号。

步骤104：对所述离散回波信号进行分解，得到第一分解回波信号和第二分解回波信号，具体包括：

将所述离散回波信号从1×M的行向量分解为2×M/2的矩阵，其中，M为在成像过程中的总采样次数。

步骤105：根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量，具体包括：

步骤1051：根据所述第一分解回波信号构造第一信号识别矩阵；所述第一信号识别矩阵的形式为:

其中，G(1,n,k)为第一信号识别矩阵，

M为接收机在成像过程中的采样次数，a为所述接收机运动轨迹的长半轴，b为所述接收机运动轨迹的短半轴，λ是系统所采用外辐射源信号波长，Δα为遍历步长，共遍历K次，k＝1,2,…,K，exp{j……}为复数的指数形式，a(1,n)＝a₀+v_anΔt，b(1,n)＝b₀+v_bnΔt，θ(1,n)＝θ₀+ωnΔt，Δt是接收机采样的时间步长，接收机转动轨迹的长半轴为a(t)＝a₀+v_at，其中a₀为长半轴的初始长度，而v_a为长半轴的增长速度；其中b₀分别为短半轴的初始长度，v_b为短半轴的增长速度，ω为转动角速度，θ₀为初始角度。

步骤1052：根据所述回波信号和所述第一信号识别矩阵确定第一测向预处理向量，具体包括：

根据公式

计算第一测向预处理向量；

其中，F(1,k)为第一测向预处理向量，g(1,n)为回波信号的第一分解信号，G(1,n,k)为第一信号识别矩阵。

步骤106：根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量，具体包括：

步骤1061：根据所述第二分解回波信号构造第二信号识别矩阵；所述第二信号识别矩阵的形式为:

其中，G(2,n,k)为第一信号识别矩阵，

M为接收机在成像过程中的采样次数，a为所述接收机运动轨迹的长半轴，b为所述接收机运动轨迹的短半轴，λ是系统所采用外辐射源信号波长，Δα为遍历步长，共遍历K次，k＝1,2,…,K,exp{j……}为复数的指数形式，

Δt是接收机采样的时间步长，接收机转动轨迹的长半轴为a(t)＝a₀+v_at，其中a₀为长半轴的初始长度，而v_a为长半轴的增长速度；其中b₀分别为短半轴的初始长度，v_b为短半轴的增长速度，ω为转动角速度，θ₀为初始角度。

步骤1062：根据所述回波信号和所述第二信号识别矩阵确定第二测向预处理向量，具体包括：

根据公式

计算第二测向预处理向量；

其中，F(2,k)为第二测向预处理向量，g(2,n)为回波信号的第二分解信号，G(2,n,k)为第二信号识别矩阵。

步骤107：根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向。具体包括：

步骤1071：根据公式F(k)＝F(1,k)*F(2,k)计算待测目标的位置函数；其中，F(k)为待测目标的方向向量，F(1,k)为第一测向预处理向量，F(2,k)为第二测向预处理向量，*为Schur积，k＝1,2,…,K,K为遍历次数。

步骤1072：确定所述位置函数的峰值。

步骤1073：根据所述位置函数的峰值对应的k值，确定待测目标的方位角为kΔα，其中，Δα为遍历步长。

发明通过螺旋扫描以增加接收机的有效转动角度，通过椭圆扫描可以对重点监测区域进行精细分辨。在数据处理过程中，将回波信号分解为两部分分别测向，再将测向结果综合，有效的抑制了旁瓣高度，改善了无源雷达测向性能。系统占地面积相比于圆形扫描测向雷达要小，方便系统布站。通过增加转动时间、增长接收机转动的最大长半轴、采用高频外辐射源信号等措施，则能够进一步提升系统分辨能力。

以下是本发明的理论推理过程：

步骤1：建立测向模型。测向模型如图2所示。本系统对观测区域的固定目标进行测向，系统所采用的外辐射源固定。系统的接收机绕着其转动中心转动，以接收机的转动中心为坐标原点建立直角坐标系，并使重点监测区域位于直角坐标系的Y轴方向上。接收机采用椭圆加螺旋复合转动模式，也即在转动过程中，螺旋的长半轴和短半轴逐渐增加，并且使椭圆的长轴和短轴分别落在直角坐标系的X轴和Y轴上。在t时刻，接收机转动轨迹的长半轴为a(t)＝a₀+v_at，其中a₀为长半轴的初始长度，而v_a为长半轴的增长速度；接收机转动轨迹的短半轴为b(t)＝b₀+v_bt，其中b₀和v_b分别为短半轴的初始长度和增长速度；椭圆的角度参数为θ(t)＝ωt+θ₀，其中ω为其转动角速度，θ₀为初始角度。由上述模型可知，t时刻接收机坐标(x_r(t),y_r(t))有：

步骤2：推导监测区域内任一固定目标的斜距历程：

R(t)≈R_T+R₀-(a₀+v_at)cosαcos(ωt+θ₀)-(b₀+v_bt)sinαsin(ωt+θ₀)；

其中，R_T是目标与发射机之间的距离，R₀是目标到坐标原点之间的距离。

斜距历程的推导过程为：

监测区域内任一固定目标坐标为(x₀,y₀)，外辐射源到此目标距离为R_T，目标到坐标原点距离R₀，则有：

一般情况下，接收机到目标距离远大于接收机转动尺寸，则有：

步骤3：推导解调后回波信号的离散形式：

其中，σ是该固定目标散射强度，λ是外辐射源信号波长，Δt为系统采样的时间步长，M为在成像过程中总采样次数，为了下面处理方便，M为偶数。

民用外辐射源信号通常带宽较小，本系统的角度分辨率也不依赖信号带宽，假设外辐射源信号为单频连续波信号：f(t)＝exp{j2πft}。

则目标回波信号为：

将上式解调并离散化，则有：

步骤4：回波信号分解：

将g(m)分解为两部分，即将g(m)从1×M的行向量构建为2×M/2的g(i,n)，其中g(1:M/2)＝g(1,:)，g(M/2+1:M)＝g(2,:)，通过此处理，可以降低测向结果的旁瓣，所以有：

其中，

本发明采用的单接收机接收回波信号，但是将回波信号分为两段，也即将1×M的行向量变维为2×0.5M的二维矩阵。

步骤5：构造目标识别区域的信号识别矩阵：

其中，Δα为遍历步长，共遍历K次，

步骤6：求测向预处理矩阵：

F(n)的推导过程为：

由上式可知，当kΔα＝α，也即k＝α/Δα时，F(1,k)和F(2,k)均为最大值

可以根据该峰值位置确定目标方向。

步骤7：求测向预处理矩阵第一行和第二行的Schur积：F(k)＝F(1,k)*F(2,k)。

本发明的有益效果：针对单接收机圆形扫描无源雷达测向旁瓣高、占地面积大且无法对重点区域精细测向的问题，本发明一种单接收机复合扫描的无源雷达固定目标测向方法，本发明从下面四个角度对单接收机圆形扫描测向方法进行了改进：第一，圆形扫描的接收机转动一周后，接收机接收完毕，所以其最大有效转动角度为2πrad。变接收机圆形扫描为复合扫描后，其有效转动角度突破了2πrad，而不同长半轴和短半轴的椭圆转动轨迹上数据的叠加，能够抑制旁瓣，提升测向效果。第二，为了进一步抑制旁瓣，本发明将接收的回波数据进行了分解(步骤4)，分别进行测向(步骤6)，并将两个测向结果进行合成(步骤7)。接收机转动的不同椭圆轨迹会使步骤6中两个测向结果的旁瓣位置以及3dB宽度不同，将两个测向结果合成后，可以进一步抑制其旁瓣高度，并且减小3dB宽度，提升测向性能。第三，由于本发明采用接收机转动轨迹为长半轴和短半轴逐渐增大的复合扫描方式，使测向结果在不同方位向上会有不同的分辨率，其最佳分辨率在Y轴方向(正向和负向)，最劣分辨率在X轴方向(正向和负向)，所以建立系统模型时，将Y轴对准其重点监测区域。第四，从系统模型可以看出，相比于圆形扫描，本系统所需占地面积较小，便于系统布站。实际上，如果对X轴方向的目标如果无测向需求，可以通过缩短短半轴使系统占地面积进一步减小。

本发明的效果通过以下仿真实验进一步说明。

仿真条件

发射机坐标假设为(8000m,10000m)。不失一般性，仿真中目标散射系数均为1。

仿真内容

仿真1：在上述仿真条件基础上，使用频率为300MHz的民用外辐射源，测向过程中a₀＝10m，b₀＝2m，v_a＝2m/s，v_b＝0.2m/s，ω＝πrad/s，总转动时间为10s，时间采样步长为0.001s，对相距原点为5000m、方位角不同(方位角见表1)的固定目标用本发明所提方法进行测向。仿真结果如表1所示。从仿真结果可以看出，本发明的峰值旁瓣比很低，验证了本发明的旁瓣抑制效果。另外，从仿真结果也可以看出，在0.5πrad和1.5πrad附件(也即Y轴附近)目标的分辨率较好，在πrad和2πrad附件(也即X轴附近)目标的分辨率较差，最佳分辨率与最差分辨率相差6倍之巨，说明本发明能够对能够对重点区域进行精细测向。

表1不同方位角目标的分辨性能

目标方位角(πrad)	0.125	0.25	0.375	0.5	0.625	0.75	0.875	1
									峰值旁瓣比(dB)	-22.7	-21.9	-21.5	-21.1	-21.5	-21.6	-21.9	-21.6
分辨率(rad)	0.03	0.017	0.014	0.013	0.013	0.017	0.03	0.085
									目标方位角(πrad)	1.125	1.25	1.375	1.5	1.625	1.75	1.875	2
峰值旁瓣比(dB)	-22.7	-22	-21.6	-21.1	-21.4	-21.5	-21.9	-21.6
									分辨率(rad)	0.03	0.017	0.013	0.013	0.013	0.017	0.03	0.085

仿真2：仿真条件与仿真1相同，对相距原点为5000m、方位角分别为0.25πrad、0.5πrad、0.75πrad、πrad、1.25πrad、1.5πrad、1.75πrad的7个目标同时测向，测向结果如图3所示。从图3中可以直观看出，方位角0.5πrad和1.5πrad处的分辨率最低，而方位角为πrad处的分辨率最大，测向结果的旁瓣较低。

仿真3：采用仿真1的仿真条件利用本发明所提方法对(5000m，0.5πrad)处目标进行测向，并与接收机转动半径为30m(也即本发明复合扫描过程中接收机到转动中心的最远距离)圆形扫描结果进行对比，仿真结果如图4所示。从图4可以看出，两种测向方法的分辨率基本相同，但是本发明的旁瓣要远远低于圆形扫描。

仿真4：仿真条件与仿真1相同，随机产生方位角在[0.25πrad,0.75πrad]区间、距离原点[6000m,9000m]区间的10个目标进行测向，测向结果如图5所示，其中“o”为目标的方位角。从图5中可以看出，本发明能够对重点区域的密集目标准确测向。

仿真5：分别使用频率为30MHz、50MHz、90MHz的民用外辐射源信号，测向过程中a₀＝10m，b₀＝2m，v_a＝2m/s，v_b＝0.2m/s，ω＝πrad/s，总转动时间为10s，时间采样步长为0.001s，对(5000m，0.5πrad)处目标进行测向，测向结果如图6所示。从图6可以看出，测向性能受到外辐射源信号频率影响，频率越高，测向效果越好。

仿真6：使用频率为50MHz的民用外辐射源信号，测向过程中a₀＝10m，b₀＝2m，v_a＝2m/s，v_b＝0.2m/s，ω＝πrad/s，总转动时间为分别为5s、10s、15s，所以其最大长半轴分别为20m、30m、40m，时间采样步长为0.001s，对(5000m，0.5πrad)处目标进行测向，测向结果如图7所示。从图7可以看出，测向性能受到最大长半轴影响，最大长半轴越高，测向效果越好。

综上所述，本发明提出一种单接收机螺旋加椭圆转动的复合扫描无源雷达固定目标测向方法。本发明通过螺旋扫描以增加接收机的有效转动角度，通过椭圆扫描可以对重点监测区域进行精细分辨。在数据处理过程中，将回波信号分解为两部分分别测向，再将测向结果综合，有效的抑制了旁瓣高度，改善了无源雷达测向性能。系统占地面积相比于圆形扫描测向雷达要小，方便系统布站。通过增加转动时间、增长接收机转动的最大长半轴、采用高频外辐射源信号等措施，则能够进一步提升系统分辨能力。

图8为本发明基于单接收机复合扫描的无源雷达测向系统的结构图。入图8所示，所述无源雷达测向系统：

回波信号获取模块801，用于获取接收机的回波信号，所述接收机采用椭圆运动加螺旋运动的复合转动模式，所述螺旋运动的长半轴和短半轴逐渐增加；

斜距历程确定模块802，用于根据所述接收机的运动轨迹函数确定待测目标相对所述接收机的斜距历程；

离散回波信号确定模块803，用于根据所述斜距历程确定离散回波信号；

离散回波信号分解模块804，用于对所述离散回波信号进行分解，得到第一分解回波信号和第二分解回波信号；

第一测向预处理向量确定模块805，用于根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量；

第二测向预处理向量确定模块806，用于根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量；

待测目标的方向确定模块807，用于根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向。

对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向方法，其特征在于，所述无源雷达测向方法：

获取接收机的回波信号，所述接收机采用椭圆运动加螺旋运动的复合转动模式，所述螺旋运动的长半轴和短半轴逐渐增加；

根据所述接收机的运动轨迹函数确定待测目标相对所述接收机的斜距历程；

根据所述斜距历程确定离散回波信号；

对所述离散回波信号进行分解，得到第一分解回波信号和第二分解回波信号；

根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量；

根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量；

根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向；

所述根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向，具体包括：

根据公式F(k)＝F(1,k)*F(2,k)计算待测目标的位置函数；其中，F(k)为待测目标的方向向量，F(1,k)为第一测向预处理向量，F(2,k)为第二测向预处理向量，*为Schur积，k＝1,2,…,K,K为遍历次数；

确定所述位置函数的峰值；

根据所述位置函数的峰值对应的k值，确定待测目标的方位角为kΔα，其中，Δα为遍历步长。

2.根据权利要求1所述的无源雷达测向方法，其特征在于，所述对所述离散回波信号进行分解，具体包括：

将所述离散回波信号从1×M的行向量分解为2×M/2的矩阵，其中，M为在成像过程中的总采样次数。

3.根据权利要求1所述的无源雷达测向方法，其特征在于，所述根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量，具体包括：

根据所述第一分解回波信号构造第一信号识别矩阵；

根据所述回波信号和所述第一信号识别矩阵确定第一测向预处理向量；

所述第一信号识别矩阵的形式为:

其中，G(1,n,k)为第一信号识别矩阵，

M为接收机在成像过程中的采样次数，a为所述接收机运动轨迹的长半轴，b为所述接收机运动轨迹的短半轴，λ是系统所采用外辐射源信号波长，Δα为遍历步长，共遍历K次，k＝1,2,…,K，exp{j……}是复数的指数形式，a(1,n)＝a₀+v_anΔt，b(1,n)＝b₀+v_bnΔt，θ(1,n)＝θ₀+ωnΔt，Δt是接收机采样的时间步长，其中，a₀为长半轴的初始长度，而v_a为长半轴的增长速度；其中b₀分别为短半轴的初始长度，v_b为短半轴的增长速度，ω为转动角速度，θ₀为初始角度，θ为椭圆的角度参数。

4.根据权利要求1所述的无源雷达测向方法，其特征在于，所述根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量，具体包括：

根据所述第二分解回波信号构造第二信号识别矩阵；

根据所述回波信号和所述第二信号识别矩阵确定第二测向预处理向量；

所述第二信号识别矩阵的形式为:

其中，G(2,n,k)为第二信号识别矩阵，

M为接收机在成像过程中的采样次数，a为所述接收机运动轨迹的长半轴，b为所述接收机运动轨迹的短半轴，λ是系统所采用外辐射源信号波长，Δα为遍历步长，共遍历K次，k＝1,2,…,K，exp{j……}是复数的指数形式，

Δt是接收机采样的时间步长，接收机转动轨迹的长半轴为a(t)＝a₀+v_at，其中a₀为长半轴的初始长度，而v_a为长半轴的增长速度；其中b₀分别为短半轴的初始长度，v_b为短半轴的增长速度，ω为转动角速度，θ₀为初始角度，θ为椭圆的角度参数。

5.根据权利要求3所述的无源雷达测向方法，其特征在于，所述根据所述回波信号和所述第一信号识别矩阵确定第一测向预处理向量，具体包括：

根据公式

计算第一测向预处理向量；

其中，F(1,k)为第一测向预处理向量，g(1,n)为回波信号的第一分解信号，G(1,n,k)为第一信号识别矩阵。

6.根据权利要求4所述的无源雷达测向方法，其特征在于，所述根据所述回波信号和所述第二信号识别矩阵确定第二测向预处理向量，具体包括：

根据公式

计算第二测向预处理向量；

其中，F(2,k)为第二测向预处理向量，g(2,n)为回波信号的第二分解信号，G(2,n,k)为第二信号识别矩阵。

7.一种基于单接收机复合扫描的无源雷达测向系统，其特征在于，所述无源雷达测向系统：

回波信号获取模块，用于获取接收机的回波信号，所述接收机采用椭圆运动加螺旋运动的复合转动模式，所述螺旋运动的长半轴和短半轴逐渐增加；

斜距历程确定模块，用于根据所述接收机的运动轨迹函数确定待测目标相对所述接收机的斜距历程；

离散回波信号确定模块，用于根据所述斜距历程确定离散回波信号；

离散回波信号分解模块，用于对所述离散回波信号进行分解，得到第一分解回波信号和第二分解回波信号；

第一测向预处理向量确定模块，用于根据所述回波信号和所述第一分解回波信号确定第一测向预处理向量；

第二测向预处理向量确定模块，用于根据所述回波信号和所述第二分解回波信号确定第二测向预处理向量；

待测目标的方向确定模块，用于根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向；

所述根据所述第一测向预处理向量和所述第二测向预处理向量确定待测目标的方向，具体包括：

根据公式F(k)＝F(1,k)*F(2,k)计算待测目标的位置函数；其中，F(k)为待测目标的方向向量，F(1,k)为第一测向预处理向量，F(2,k)为第二测向预处理向量，*为Schur积，k＝1,2,…,K,K为遍历次数；

确定所述位置函数的峰值；

根据所述位置函数的峰值对应的k值，确定待测目标的方位角为kΔα，其中，Δα为遍历步长。

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