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空间色噪声环境下双基地MIMO雷达角度和多普勒频率联合估计方法

更新时间:2019-09-02 10:25:02 大小:272K 上传用户:江岚查看TA发布的资源 浏览次数:439 下载积分:2分 下载次数:0 次 标签:双基地 MIMO 雷达空间色噪声 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘 要:该文提出了一种空间色噪声环境下双基地MIMO 雷达角度和多普勒频率的联合估计方法。该方法利用相

邻时刻匹配滤波器输出的互相关矩阵构造新矩阵,消除了空间色噪声的影响,通过对其进行奇异值分解(SVD)获得

信号子空间,然后将相邻时刻匹配滤波器输出的时间相位差作为时间旋转因子,采用ESPRIT 方法获得目标多普

勒频率、波离方向(DOD)和波达方向(DOA)的联合估计。该方法没有阵列孔径损失,且所估计参数能够实现自动

配对。计算机仿真验证了该方法的有效性。


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33 卷第 12 期  
2011 12 月  
Vol.33No.12  
Dec. 2011  
Journal of Electronics & Information Technology  
空间色噪声环境下双基地 MIMO 雷达角度和多普勒频率联合估计方法  
符渭波*  
赵永波  
何学辉  
(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室 西安 710071)  
要:该文提出了一种空间色噪声环境下双基地 MIMO 雷达角度和多普勒频率的联合估计方法。该方法利用相  
邻时刻匹配滤波器输出的互相关矩阵构造新矩阵除了空间色噪声的影响过对其进行奇异值分解(SVD)获得  
信号子空间,然后将相邻时刻匹配滤波器输出的时间相位差作为时间旋转因子,采用 ESPRIT 方法获得目标多普  
勒频率、波离方向(DOD)和波达方向(DOA)的联合估计。该方法没有阵列孔径损失,且所估计参数能够实现自动  
配对。计算机仿真验证了该方法的有效性。  
关键词:双基地 MIMO 雷达;空间色噪声;奇异值分解(SVD)ESPRIT  
中图分类号:TN957.51  
文献标识码: A  
文章编号:1009-5896(2011)12-2858-05  
DOI: 10.3724/SP.J.1146.2010.01269  
Joint Estimation of Angle and Doppler Frequency for  
Bistatic MIMO Radar in Spatial Colored Noise  
Fu Wei-bo  
Su Tao  
Zhao Yong-bo  
He Xue-hui  
(National Key Lab for Radar Signal Processing, Xidian University, Xian 710071, China)  
Abstract: A method of joint estimation of angle and Doppler frequency for bistatic MIMO radar in spatial colored  
noise is presented. Utilizing the cross-correlation matrix which is formed by the adjacent outputs of match filters in  
the time domain, a new matrix is constructed to eliminate the influence of spatial colored noise, and the signal  
subspace is obtained from Singular Value Decomposition (SVD) of it. Then angles and Doppler frequencies can be  
estimated based on ESPRIT using the rotational factor produced by adjacent outputs of match filters. In this  
method, angles and Doppler frequencies can be obtained simultaneously and automatically paired without array  
aperture loss. Numerical results verify the effectiveness of the proposed method.  
Key words: Bistatic MIMO radar; Spatial colored noise; Singular Value Decomposition (SVD); ESPRIT  
标的 2 维方位角和多普勒频率,可以实现目标的交  
叉定位和速度估计。文献[5]采用两次基于旋转不变  
子空间的 ESPRIT 方法估计目标的 DOD(Direction  
of Departure)DOA(Direction of Arrival),但需  
要额外的角度配对。文献[6]对文献[5]进行了改进,  
利用两次 1 ESPRIT 之间的关系实现了目标角度  
的自动配对。文献[7]利用时间采样延迟产生时间旋  
转不变因子,并通过 ESPRIT 算法实现目标多普勒  
频率和角度的联合估计。以上方法均不适用于空间  
色噪声的环境。针对空间色噪声的情况,文献[8]将  
发射阵列划分为两个子阵,提出了基于 ESPRIT 和  
互相关矩阵 SVD DOD DOA 联合估计方法。  
该方法能够在空间高斯色噪声背景下有效地实现多  
目标定位,但不同的发射子阵划分方式将导致不同  
的角度估计误差和不同的最大可检测目标数[8]献  
[9]根据 MIMO 雷达孔径扩展的特点出在发射端  
利用三阵元的 ESPRIT 方法消除空间高斯色噪声的  
影响[10]利用高阶累积量对高斯色噪声不敏感  
的特点,提出了接收端两阵元时基于四阶累积量的  
1 引言  
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷  
[14] 是近年来学术界提出的一种新体制雷达,由  
于在目标跟踪和检测、目标参数估计和目标成像等  
方面有明显优势,因而成为雷达领域的一个研究热  
点。按照发射和接收天线配置方式的不同,MIMO  
雷达可分为两大类是统计 MIMO 雷达阵元  
间距足够大,利用目标在空间衰落的不同,使目标  
RCS 波动的平均输出基本不变,从而可以获得空间  
分集增益高闪烁目标的检测性能一类是单/  
双基地 MIMO 雷达特点是发射和接收阵列的阵  
元间距小,利用波形分集和多通道相干处理,从而  
增加系统自由度高角度分辨率和参数估计性能。  
双基地 MIMO 雷达收发阵列之间基线较长目  
标相对于收发阵列具有不同的方位角。通过估计目  
2010-11-19 收到,2011-09-14 改回  
国家自然科学基金(60902079)资助课题  
*通信作者:符渭波

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