一种基于加权均方误差最小化的双重定标处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信和雷达的技术领域，特别是低可探测目标的雷达散射截面测量与 定标处理技术，具体涉及一种基于加权均方误差最小化的双重定标处理方法。
【背景技术】
[0002] 在传统的目标雷达散射截面（RCS)测量中，通过对单个定标体的测量，得到定标 函数H(f)，从而可完成目标散射数据的定标。这种单次测量导出定标函数所存在的主要问 题是，尽管导出了定标函数H(f)，但无法给出采用该定标函数进行RCS测量定标的不确定 度究竟如何。
[0003] 为了便于讨论目标宽带雷达散射截面（RCS)幅度和相位的测量与定标，定义目标 宽带复散射函数.
【主权项】
1. 一种基于加权均方误差最小化的双重定标处理方法，其特征在于：具体步骤如下： 首先，在RCS双重定标测量与处理中，定义加权均方误差（MWMSE)函数为：
式中，M为定标体的个数；N为测量频点个数;Wi为对第i个定标体的权重因子；H(fk) 表示频率fk处的定标函数；>-(/；)为第i个定标体的理论散射函数A(fk)为第i个定标 体的测量回波；ew[H(fk)]表示总的加权误差； 这样，在双重定标处理中，可以通过使所有定标体在所有频点上的加权均方误差最小 化来得到定标函数的最佳估计，记为; 其次，为了求得e[H(fk)]的最小值，对之求偏导，有：
式中上标表示复共轭；/),,(/,.)表示使误差函数e[H(fk)]达到最小化的最佳定标 函数； 方程（14)的解为：
由定标函数la;)得到的各个定标体的散射函数估计值记为#(./；)，有：
(16) 第三、权重因子&(i= 1，2,. . .，M)的选取对测量定标误差的影响的三种方式如下： (1)相对定标误差最小化方式 a亦才nw所帘7的加拟也卞?误荖函救由.拟甫闵罕帘.
分析可知，权重因子由式（17)定义时，则式（18)所给出的误差函数为按照RCS测量 定标相对误差定义的全部定标体的测量定标的总相对误差；因此，此时使ew[H(fk)]最小 化意味着找到一个最优定标函数/丨.），|使得对于全部定标体，用该定标函数定标后，式 (18)所定义的总相对测量定标误差达到最小； (2) 绝对定标误差最小化方式 在式（13)中，取权重因子Wi=l，i= 1，2，...，M，则该误差函数如式⑶所示，即：
(3) 传统双重定标处理方式 即所提出的双重定标处理中，取多个定标体测量中的一个作为主定标体，导出定标函 数，其他定标体不参与定标函数的导出，只是用于检验定标误差的大小，确认测量误差足够 小；这相当于在式（13)中，对于主定标体，其权重因子取1 ;而对于其他辅助定标体，权重因 子均取0 ; 除了以上3种方式，还可以将其他各种不同的权重定义应用于式（13)所给出的误差函 数；因此，式（13)提出了一个可用于RCS测量定标优化处理的通用误差函数表达式，采用该 基于加权均方误差最小化的误差函数并通过选择不同的权重因子进行优化处理，可以满足 不同的应用需求，达到对RCS测量定标函数的优化和定标误差最小化。
【专利摘要】本发明公开了一种基于加权均方误差最小化的双重定标处理方法，该方法定义了一个用于RCS双重定标测量与处理的加权均方误差(MWMSE)函数；根据同一个误差函数，选择不同的权重因子并使加权均方误差最小化，可以满足不同的应用需求。当权重因子均取为1也即均匀加权时，其结果可使RCS测量定标绝对误差最小化；当权重因子取式(wi为对第i个定标体的权重因子，为第i个定标体的理论散射函数，N为测量频点个数)时，其优化结果将使RCS测量定标的相对误差最小化；对于低可探测性目标RCS测量，为了保证足够高的定标体测量信杂比，一般所采用的定标体RCS电平会高于目标RCS电平。在此条件下，采用相对误差最小化准则有利于减小定标误差，提高RCS测量定标精度。
【IPC分类】G01S7-40, G01S7-41
【公开号】CN104614714
【申请号】CN201510097292
【发明人】许小剑
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年3月5日