[發明專利]一種用于MIMO雷達的低復雜度接收機設計方法

有效

• 申請號: 201810282890.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108226893B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李揚;何茜
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

本發明公開了一種用于MIMO雷達的低復雜度接收機設計方法，該方法屬于信號處理領域，它特別涉及關于雷達信號處理技術領域中低復雜度接收機設計問題，適用于MIMO雷達接收機設計。本發明利用輸出信噪比所得到選擇結果a的檢測概率，接近最優選擇的檢測概率；但是輸出信噪比的運算量要遠遠小于直接去結算這種選擇結果的檢測概率，因而本發明在檢測效果相當的情況下極大的減少了系統的計算量。

技術領域

本發明屬于信號處理領域，它特別涉及關于雷達信號處理技術領域中低復雜度接收機設計問題，適用于MIMO雷達接收機設計。

背景技術

MIMO(Multiple Input Multiple Out)雷達最初由通信技術中的多輸入多輸出技術引入，對分置天線而言，由于其可以在各個角度對目標進行探測，從而能夠抵抗深度衰落，實現空間分集的增益.MIMO雷達又分為主動MIMO雷達與被動MIMO雷達，后者由于無需發射電磁波，從而比較隱蔽，且能夠節省資源。

現在社會中電磁環境日趨復雜，對于接收而言，發射天線個數的增加以及電磁環境的復雜都會導致接收機結構的復雜程度大幅度增加。這樣就意味著大量的硬件及軟件資源將會被消耗。因而低復雜度的接收機設計就成為了亟待解決的問題。

低復雜度接收機的設計主要目的是在不降低系統的性能或者系統性能損失極小的情況下，減少接收機中匹配濾波器，加法器，乘法器，等等硬件的數目。與MIMO系統的天線選擇有些相似，目前關于這個方面的研究很多，如，S.Joshi等在09年給出了一種基于凸規劃的選擇方法，其目的是在復雜度一定的情形下，使得η置信橢圓的體積最大。(見文獻：S.Joshi and S.Boyd，“Sensor selection via convex optimization，”IEEETransactions on Signal Processing，vol.57，no.2，pp.451-462，Feb 2009.)ChengguangShi等與16年提出一種基于貪婪的發射器選擇方法(見文獻Chenguang Shi，Fei Wang，Mathini Sellathurai，and Jianjiang Zhou，“Transmitter subset selection in FM-based passive radar networks for joint target parameter estimation，”IEEESensors Journal，vol.16，no.15，pp.6043-6052，2016)。

目前關于此類問題模型一般較為簡單，而且并沒有考慮具體的接收機的結構，且其雜波環境都是白噪聲，這實際上忽略了雜波空間的相關性。如果考慮空間相關性的影響，接收機的結構實際上是非常復雜的，首先必須要考慮實際接收機的結構。根據具體的結構，才能對此進行簡化。而且由于發射信號的復雜性，尤其在被動MIMO雷達中，發射信號并非正交信號，這就進一步增加接收機的復雜度。經常需要在某一個接收機中考慮另外一個接收機接收的信號對于本接收機信號的影響。這兩種非理想因素，即非正交波形，雜波空間相關，都會對問題的分析帶來更大的復雜度。

發明內容

本發明提供了一種通過匹配濾波器對應的輸出信噪比為準則的MIMO雷達低復雜度接收設計的方案，通過本方案可以在資源允許的范圍內，獲得具有最優/次優檢測性能的接收機結構設計方案，從而降低系統的復雜度。

本發明技術方案為一種用于MIMO雷達的低復雜度接收機選擇方法，該方法包括：

步驟1：將N個接收站的接收天線收的到信號組成一個向量，即接收信號r(t)；

r(t)＝[r₁(t)，...，r_N(t)]^T，

若目標不存在，則

r_n(t)＝w_n(t)，

若目標存在，則