[發(fā)明專利]一種基于量化數(shù)據(jù)的云MIMO雷達(dá)的根克拉美羅下界計算方法

有效

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• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108957422B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王珍;何茜
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/42
• 分類號: G01S7/42
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

本發(fā)明公開了一種基于量化數(shù)據(jù)的云MIMO雷達(dá)的根克拉美羅下界計算方法,屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，它特別涉及關(guān)于雷達(dá)信號處理中的參數(shù)估計性能界克拉美羅界的計算。本發(fā)明針對背景技術(shù)的不足解決的技術(shù)問題是,獲得基于量化數(shù)據(jù)的的云MIMO雷達(dá)聯(lián)合目標(biāo)速度和位置參數(shù)估計，采用了直接分析量化和近似分析量化兩種處理方式，進(jìn)行了最大似然估計，并計算了克拉美羅界。利用本發(fā)明方法計算得到的直接分析量化和將量化影響近似為高斯誤差時的克拉美羅界可以用來評估云MIMO雷達(dá)聯(lián)合目標(biāo)速度和位置參數(shù)估計的性能，并考慮了量化對性能的影響，這降低了實現(xiàn)的復(fù)雜度，更貼近工程應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，它特別涉及關(guān)于雷達(dá)信號處理中的參數(shù)估計性能界克拉美羅界(CRB)的計算。

背景技術(shù)

在云雷達(dá)中，每個本地接收器接收發(fā)射天線的發(fā)射信號，并通過一個回程網(wǎng)絡(luò)與融合中心進(jìn)行通信。MIMO(Multiple Input Multiple Out)是一種多天線收發(fā)技術(shù)，是雷達(dá)領(lǐng)域一種重要的技術(shù)。將MIMO技術(shù)應(yīng)用到云雷達(dá)中，可以極大地提高云雷達(dá)的性能。

目標(biāo)參數(shù)估計是雷達(dá)系統(tǒng)的主要功能之一，在大部分應(yīng)用中，參數(shù)估計精度決定了雷達(dá)系統(tǒng)的整體性能。為了衡量云MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)估計性能，需要一個量化的綜合評價指標(biāo)。克拉美羅界(CRB)是任何無偏估計均方誤差(MSE)的下限，是經(jīng)典的估計性能評價指標(biāo)。

在分布式處理中，關(guān)于量化器的設(shè)計和量化的影響已經(jīng)有很多的研究，其中均勻量化器就是其中一種常見的量化器，它可以將量化輸出建模為輸入加高斯量化誤差，且該高斯量化誤差與輸入序列不相關(guān)，其方差由量化器的量化比特數(shù)決定。

考慮到云雷達(dá)中的局部傳感器的數(shù)量可能很大，例如在諸如物聯(lián)網(wǎng)之類的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的移動或固定傳感器，云雷達(dá)經(jīng)常使用具有有限通信能力的低成本傳感器。為了處理容量限制，在發(fā)送到融合中心之前需要對每個本地接收機(jī)的測量量進(jìn)行量化。文獻(xiàn)1(S.Khalili,O.Simeone,and A.M.Haimovich,“Cloud radio-multistatic radar:Jointoptimization of code vector and backhaul quantization,”IEEE Signal ProcessingLetters,vol.22,no.4,pp.494–498,April 2015.)考慮了云雷達(dá)發(fā)射波形和回程量化的聯(lián)合優(yōu)化問題，將量化的影響建模為一個加性高斯量化誤差矢量，優(yōu)化量化誤差矢量的協(xié)方差矩陣使檢測性能最優(yōu)。然而，文獻(xiàn)1中的量化沒有跟實際的量化器關(guān)聯(lián)起來，且現(xiàn)有的關(guān)于分布式處理的量化問題大部分考慮的是線性信號模型和標(biāo)量參數(shù)估計，因此在云MIMO中考慮實際量化器(均勻量化器)對非線性復(fù)信號模型的向量參數(shù)估計的影響分析是十分有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對背景技術(shù)的不足解決的技術(shù)問題是,獲得基于量化數(shù)據(jù)的的云MIMO雷達(dá)聯(lián)合目標(biāo)速度和位置參數(shù)估計，采用了直接分析量化和近似分析量化兩種處理方式，進(jìn)行了最大似然估計，并計算了克拉美羅界。

本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于量化數(shù)據(jù)的云MIMO雷達(dá)的根克拉美羅下界計算方法,該方法包括：

步驟1：云MIMO雷達(dá)將kT_s時刻第n個接收機(jī)接收到第m個發(fā)射機(jī)的信號r_nm[k]為：