一種基于加權(quán)均方誤差最小化的雙重定標(biāo)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信和雷達的技術(shù)領(lǐng)域，特別是低可探測目標(biāo)的雷達散射截面測量與 定標(biāo)處理技術(shù)，具體涉及一種基于加權(quán)均方誤差最小化的雙重定標(biāo)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在傳統(tǒng)的目標(biāo)雷達散射截面（RCS)測量中，通過對單個定標(biāo)體的測量，得到定標(biāo) 函數(shù)H(f)，從而可完成目標(biāo)散射數(shù)據(jù)的定標(biāo)。這種單次測量導(dǎo)出定標(biāo)函數(shù)所存在的主要問 題是，盡管導(dǎo)出了定標(biāo)函數(shù)H(f)，但無法給出采用該定標(biāo)函數(shù)進行RCS測量定標(biāo)的不確定 度究竟如何。
[0003] 為了便于討論目標(biāo)寬帶雷達散射截面（RCS)幅度和相位的測量與定標(biāo)，定義目標(biāo) 寬帶復(fù)散射函數(shù).
【主權(quán)項】
1. 一種基于加權(quán)均方誤差最小化的雙重定標(biāo)處理方法，其特征在于：具體步驟如下： 首先，在RCS雙重定標(biāo)測量與處理中，定義加權(quán)均方誤差（MWMSE)函數(shù)為：
式中，M為定標(biāo)體的個數(shù)；N為測量頻點個數(shù);Wi為對第i個定標(biāo)體的權(quán)重因子；H(fk) 表示頻率fk處的定標(biāo)函數(shù)；>-(/；)為第i個定標(biāo)體的理論散射函數(shù)A(fk)為第i個定標(biāo) 體的測量回波；ew[H(fk)]表示總的加權(quán)誤差； 這樣，在雙重定標(biāo)處理中，可以通過使所有定標(biāo)體在所有頻點上的加權(quán)均方誤差最小 化來得到定標(biāo)函數(shù)的最佳估計，記為; 其次，為了求得e[H(fk)]的最小值，對之求偏導(dǎo)，有：
式中上標(biāo)表示復(fù)共軛；/),,(/,.)表示使誤差函數(shù)e[H(fk)]達到最小化的最佳定標(biāo) 函數(shù)； 方程（14)的解為：
由定標(biāo)函數(shù)la;)得到的各個定標(biāo)體的散射函數(shù)估計值記為#(./；)，有：
(16) 第三、權(quán)重因子&(i= 1，2,. . .，M)的選取對測量定標(biāo)誤差的影響的三種方式如下： (1)相對定標(biāo)誤差最小化方式 a亦才nw所簾7的加擬也卞?誤荖函救由.擬甫閔罕簾.
分析可知，權(quán)重因子由式（17)定義時，則式（18)所給出的誤差函數(shù)為按照RCS測量 定標(biāo)相對誤差定義的全部定標(biāo)體的測量定標(biāo)的總相對誤差；因此，此時使ew[H(fk)]最小 化意味著找到一個最優(yōu)定標(biāo)函數(shù)/丨.），|使得對于全部定標(biāo)體，用該定標(biāo)函數(shù)定標(biāo)后，式 (18)所定義的總相對測量定標(biāo)誤差達到最??； (2) 絕對定標(biāo)誤差最小化方式 在式（13)中，取權(quán)重因子Wi=l，i= 1，2，...，M，則該誤差函數(shù)如式⑶所示，即：
(3) 傳統(tǒng)雙重定標(biāo)處理方式 即所提出的雙重定標(biāo)處理中，取多個定標(biāo)體測量中的一個作為主定標(biāo)體，導(dǎo)出定標(biāo)函 數(shù)，其他定標(biāo)體不參與定標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)出，只是用于檢驗定標(biāo)誤差的大小，確認測量誤差足夠 ??；這相當(dāng)于在式（13)中，對于主定標(biāo)體，其權(quán)重因子取1 ;而對于其他輔助定標(biāo)體，權(quán)重因 子均取0 ; 除了以上3種方式，還可以將其他各種不同的權(quán)重定義應(yīng)用于式（13)所給出的誤差函 數(shù)；因此，式（13)提出了一個可用于RCS測量定標(biāo)優(yōu)化處理的通用誤差函數(shù)表達式，采用該 基于加權(quán)均方誤差最小化的誤差函數(shù)并通過選擇不同的權(quán)重因子進行優(yōu)化處理，可以滿足 不同的應(yīng)用需求，達到對RCS測量定標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化和定標(biāo)誤差最小化。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于加權(quán)均方誤差最小化的雙重定標(biāo)處理方法，該方法定義了一個用于RCS雙重定標(biāo)測量與處理的加權(quán)均方誤差(MWMSE)函數(shù)；根據(jù)同一個誤差函數(shù)，選擇不同的權(quán)重因子并使加權(quán)均方誤差最小化，可以滿足不同的應(yīng)用需求。當(dāng)權(quán)重因子均取為1也即均勻加權(quán)時，其結(jié)果可使RCS測量定標(biāo)絕對誤差最小化；當(dāng)權(quán)重因子取式(wi為對第i個定標(biāo)體的權(quán)重因子，為第i個定標(biāo)體的理論散射函數(shù)，N為測量頻點個數(shù))時，其優(yōu)化結(jié)果將使RCS測量定標(biāo)的相對誤差最小化；對于低可探測性目標(biāo)RCS測量，為了保證足夠高的定標(biāo)體測量信雜比，一般所采用的定標(biāo)體RCS電平會高于目標(biāo)RCS電平。在此條件下，采用相對誤差最小化準(zhǔn)則有利于減小定標(biāo)誤差，提高RCS測量定標(biāo)精度。
【IPC分類】G01S7-40, G01S7-41
【公開號】CN104614714
【申請?zhí)枴緾N201510097292
【發(fā)明人】許小劍
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年3月5日