[發明專利]有色噪聲背景下雙基地MIMO雷達角度估計方法

在審

• 申請號: 201810502574.7
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108983143A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 張政;蔡昌新;文方青
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01S3/74
• 分類號: G01S3/74;G01S13/00;G01S7/41;G01S7/42
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 汪彩彩;陳懿

本發明公開了一種有色噪聲背景下雙基地MIMO雷達角度估計方法，其通過對接收陣列數據進行匹配濾波處理，估計接收數據的互協方差矩陣，并構建互協方差矩陣的四階張量模型；然后對接收方向矩陣、發射方向矩陣、目標協方差矩陣進行初始化，其中利用ESPRIT算法對接收方向矩陣、發射方向矩陣進行初始化，目標互協方差矩陣初始化為一個單位矩陣；并利用交替最小二乘法對接收方向矩陣、發射方向矩陣以及目標協方差矩陣進行迭代計算，直至滿足收斂條件；最后通過最小二乘方法估計目標的DOD與DOA。本發明利用不同快拍輸出噪聲的非相關特性抑制空域色噪聲，通過利用到陣元的所有自由度信息，因而估算精度高，且不存在孔徑損失。

技術領域

本發明涉及一種雷達信號處理技術，具體的說涉及一種有色噪聲背景下雙基地MIMO雷達角度估計方法。

背景技術

多輸入多輸出(Multiple-input Multiple-output，MIMO)系統在抗干擾，抗衰減等方面具有很大的優勢，其是未來5G的核心技術，也是未來雷達探測的主流方向。與現有相控陣雷達系統不同，MIMO雷達采用多發多收的信號處理模式，利用分集增益大大改善目標探測性能。相比傳統相控陣雷達系統，MIMO雷達在分辨率、抗衰落性、可辨識性以及抑制噪聲等方面具有潛在的優勢。根據MIMO雷達收發陣元配置的不同，可以將MIMO雷達劃分為兩類：統計MIMO雷達和共址MIMO雷達。其中，統計MIMO雷達采樣分布式收發陣元配置，即收發陣元廣泛的分布在空間中，這種陣元分布模式可以有效的抑制目標的雷達截面系數閃爍的問題；共址MIMO雷達中的發射陣元和接收陣元一般采用陣列的形式分布，陣元間距往往較近，這種雷達可以獲得高精度的目標方位信息。本發明主要關注雙基地MIMO雷達，其為共址雷達的重要一類。

角度估計是共址MIMO雷達目標定位的關鍵任務之一，目前關于共址MIMO雷達角度估計已有很多優秀的算法。典型的算法有Capon算法、多重譜峰分類(Multiple SignalClassification，MUSIC)算法、基于旋轉不變技術的參數估計(Estimation Method ofSignal Parameters via Rotational，ESPRIT)算法、傳播算子(Propagator Method，PM)算法、高階子空間分解(Higher Order Singular Value Decomposition，HOSVD)算法、平行因子(Parallel Factor，PARAFAC)算法、基于稀疏表示的估計算法等等。然而上述算法均假設接收噪聲為理想高斯白噪聲的背景。