單基地mimo雷達(dá)中降維傳播算子的方位估計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單基地多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)中基于降維傳播算子的高效方位估計(jì)方法，包括如下幾個(gè)步驟：對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行降維變換；由降維后接收信號(hào)對(duì)傳播算子進(jìn)行估計(jì)；再根據(jù)傳播算子構(gòu)造兩個(gè)矩陣，最后利用兩個(gè)矩陣之間的旋轉(zhuǎn)不變性估計(jì)波達(dá)方向。本算法比傳統(tǒng)傳播算子算法的復(fù)雜度大大降低，同時(shí)其角度估計(jì)性能要稍好于傳統(tǒng)傳播算子算法，在單基地MIMO雷達(dá)的角度估計(jì)中有很好的效果。
【專利說明】單基地MIMO雷達(dá)中降維傳播算子的方位估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空間信號(hào)到達(dá)方向(DOA)估計(jì)的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及單基地MMO雷達(dá)中降維傳播算子的方位估計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]MIMO雷達(dá)利用多天線技術(shù)，同時(shí)發(fā)射獨(dú)立的信號(hào)波束來探測(cè)目標(biāo)，并接收相應(yīng)的目標(biāo)反射信號(hào)，它比較傳統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá)有很多潛在的優(yōu)勢(shì)。MMO雷達(dá)系統(tǒng)比其他只有一個(gè)傳輸天線的系統(tǒng)有更多自由度，這些額外的自由度能克服衰落效應(yīng)，提高空間分辨率，增強(qiáng)參數(shù)的可識(shí)別性并提高目標(biāo)探測(cè)性能。
[0003]我們已經(jīng)研究過MMO雷達(dá)的角度估計(jì)算法，但這些算法都有不同的缺陷。Capon算法和多重信號(hào)分類(MUSIC)算法需要高復(fù)雜度的譜峰搜索；借助旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)估計(jì)信號(hào)參數(shù)(ESPRIT)算法和求根MUSIC算法需要對(duì)互相關(guān)矩陣進(jìn)行特征值分解來獲得信號(hào)子空間或噪聲子空間。平行因子分析(PARAFAC)算法和自適應(yīng)PARAFAC算法是迭代算法，這通常比子空間算法需要更高的復(fù)雜度。由于傳播算子算法不需要對(duì)互相關(guān)矩陣進(jìn)行特征值分解，也不需要對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行奇異值分解，因此它的計(jì)算量可以顯著減小。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有算法存在的缺陷，基于傳播算子算法和降維變換提出了一種單基地MIMO雷達(dá)下的高效波達(dá)方向估計(jì)算法。該算法比傳統(tǒng)傳播算子算法的復(fù)雜度更低，同時(shí)角度估計(jì)性能要稍好于傳統(tǒng)傳播算子算法。這種算法在不進(jìn)行譜峰搜索時(shí)也十分有效。
[0005]本發(fā)明一種單基地MMO雷達(dá)中基于降維傳播算子的波達(dá)方向估計(jì)方法包括如下幾個(gè)步驟:
[0006]1)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行降維變換:
[0007]y (t) =T1GhX ⑴
[0008]其中:x(t)接收端匹配濾波器的輸出信號(hào)，
【權(quán)利要求】
1.一種單基地多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)中基于降維傳播算子的高效波達(dá)方向估計(jì)方法，其特征在于包括如下幾個(gè)步驟: (1)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行降維變換:
y(t) =W-1GMt) 其中:x(t)接收端匹配濾波器的輸出信號(hào)’
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單基地MIMO雷達(dá)中基于降維傳播算子的高效波達(dá)方向估計(jì)方法，其特征在于降維變換前后噪聲方差不變，但復(fù)雜度大大降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單基地MIMO雷達(dá)中基于降維傳播算子的高效波達(dá)方向估計(jì)方法，其特征在于將降維信號(hào)進(jìn)行分塊，再利用最小二乘求傳播算子，此方法無需協(xié)方差矩陣的求取和其特征值分解。
【文檔編號(hào)】G01S13/04GK103777197SQ201310717502
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】張小飛, 李建峰, 王方秋, 陳晨, 黃殷杰, 楊剛, 徐大專 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)