双基地展开互质阵列MIMO雷达DOD和DOA降维估计方法与流程

文档序号:21962906发布日期:2020-08-25 18:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,包括以下步骤:

对双基地展开互质阵列mimo雷达中的接收阵元匹配滤波后得到的接收数据求解空间协方差矩阵,对空间协方差矩阵进行特征值分解,得到噪声子空间un;

将获得的噪声子空间un参与定义检测矩阵:

对检测矩阵进行优化变形,增加约束条件定义代价函数,获得搜索公式;

对搜索公式进行峰值搜索,搜索获得功率较大的前k个谱峰所对应的位置即为doa估计;

由得到的doa估计获得发射阵列下dod所对应的导向矢量;

使用最小二乘策略求解φk,进而获得估计的发射角度

2.根据权利要求1所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,所述双基地展开互质阵列mimo雷达包含异地放置的发射阵列和接收阵列,发射阵列与接收阵列各包含两个稀疏均匀线阵的子阵1和子阵2,所述子阵1和子阵2按照相反方向完全展开排列,子阵1的最后一个阵元与子阵2的第一个阵元相重合。

3.根据权利要求2所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,所述双基地展开互质阵列mimo雷达中,设子阵1和子阵2的阵元数目分别为m、n,且m、n互质,m<n,子阵1阵元间距为nλ/2,子阵2阵元间距为mλ/2,λ表示入射到展开互质阵列的电磁信号波长,所述发射阵列与接收阵列各自的阵元数均为m+n-1。

4.根据权利要求3所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,所述接收阵元匹配滤波后得到的接收数据如下:

x(t)=as(t)+n(t)

式中,s(t)是回波信号矢量,a为展开互质阵列mimo雷达的虚拟阵列流行,n(t)是均值为0,方差为σ2的加性高斯白噪声矢量。

5.根据权利要求4所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,所述空间协方差矩阵如下:

式中,∑表示求和操作,h表示共轭转置操作。

6.根据权利要求5所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,所述约束条件为etat(φ)=1,其中e=[1,0…0]。

7.根据权利要求6所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,所述代价函数表示如下:

式中,ω为常数。

8.根据权利要求7所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,所述搜索公式如下:

所述峰值搜索为在θ∈(-π/2,π/2)范围内对搜索公式进行搜索,按照从高到低的顺序,寻找功率较大的前k个谱峰。

9.根据权利要求8所述的双基地展开互质阵列mimo雷达dod和doa降维估计方法,其特征在于,所述估计的发射角度由下式得到:


技术总结
本发明涉及雷达技术领域,尤其涉及双基地展开互质阵列MIMO雷达DOD和DOA降维估计方法,该方法基于双基地展开互质阵列MIMO雷达阵列结构,提出了基于降维多重信号分类算法的双基地展开互质阵列MIMO雷达离开角、到达角联合估计方法,该方法通过增加约束并构造代价函数的方式,将二维MUSIC算法中的二维谱峰搜索最大值转化为求解带约束的一维最优值,先后得到DOA、DOD,并且DOD与DOA自动配对。本发明中降维思想的引入使得算法无需二维搜索,因而复杂度显著下降;得益于展开互质阵列更大的阵列孔径与MIMO雷达形成的虚拟阵列,使得本发明提出的方法在各方面性能优异;此外,子阵数目的互质消除了阵元间距大于半波长可能导致的相位模糊问题。

技术研发人员:周围;王强;唐俊;张维;潘英杰
受保护的技术使用者:重庆邮电大学
技术研发日:2020.03.29
技术公布日:2020.08.25
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