为提高频控阵-多输入多输出(frequency diverse array multiple-input and multiple-output,FDA-MIMO)雷达系统的抗干扰能力,提出一种基于双子脉冲模式的FDA-MIMO雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上,引入双...为提高频控阵-多输入多输出(frequency diverse array multiple-input and multiple-output,FDA-MIMO)雷达系统的抗干扰能力,提出一种基于双子脉冲模式的FDA-MIMO雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上,引入双子脉冲发射模式并建立相关信号模型。在此基础上,建立以最大信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)为准则的接收滤波器-发射频偏联合优化问题。为了得到最优的接收-发射滤波器设计方案,引入一种迭代优化算法,将该优化问题拆分为接收滤波器优化和发射频偏优化两个独立的子问题。为进一步完成对发射频偏的设计,将其转化为关于发射导向矢量的设计问题,采用半正定松弛和随机方法,并通过发射导向矢量和频偏的数学关系获得频偏的最终设计方案。最后,通过仿真实验验证了所提双子脉冲FDA-MIMO雷达模式和接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法对提高雷达系统抗干扰能力的有效性。展开更多
研究了多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达中的二维波达角(direction of arrival,DOA)估计问题,并提出了一种嵌套平行阵下基于子空间的二维DOA估计算法。利用存在嵌套关系的双平行阵(two parallel uniform linear a...研究了多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达中的二维波达角(direction of arrival,DOA)估计问题,并提出了一种嵌套平行阵下基于子空间的二维DOA估计算法。利用存在嵌套关系的双平行阵(two parallel uniform linear array,TPULA)作为收发阵列,大大增加了自由度(degree of freedom,DOF)。在DOA估计方面,算法利用数据重构增加虚拟脉冲数,并利用酉变换降低运算复杂度,然后分别基于信号子空间和噪声子空间获得了自动配对的二维DOA估计的闭式解。算法复杂度低,而且相比MIMO雷达中传统TPULA下的算法,该算法拥有更好的角度估计性能,并可辨别空间相干目标。仿真结果验证了算法的有效性。展开更多
针对频率分集多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output with Frequency Diverse Array,FDA-MIMO)雷达在采用常规线性频率间隔的情况下,出现的距离维栅瓣与距离维主瓣宽度的矛盾问题,提出了一种基于子阵的FDA-MIMO雷达去栅瓣方法,...针对频率分集多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output with Frequency Diverse Array,FDA-MIMO)雷达在采用常规线性频率间隔的情况下,出现的距离维栅瓣与距离维主瓣宽度的矛盾问题,提出了一种基于子阵的FDA-MIMO雷达去栅瓣方法,推导出基于子阵的FDA-MIMO雷达闭合方向图表达式,并分析了FDA-MIMO雷达采用子阵去除栅瓣和提高距离维分辨率的原理。仿真结果表明,与通过限定频率间隔选取范围去除距离维栅瓣的常规方法相比,当子阵采用互质大频率间隔时,FDA-MIMO雷达形成的方向图不仅去除了距离维栅瓣,且距离维主瓣宽度更窄,距离维分辨率更高。展开更多
针对频控阵多输入多输出(frequency diverse array multiple-input multiple-output,FDA-MIMO)雷达在目标定位过程中存在的角度和距离耦合问题,提出两种低复杂度角度-距离超分辨估计算法,即二维求根(two-dimensional rooting,2D-root)...针对频控阵多输入多输出(frequency diverse array multiple-input multiple-output,FDA-MIMO)雷达在目标定位过程中存在的角度和距离耦合问题,提出两种低复杂度角度-距离超分辨估计算法,即二维求根(two-dimensional rooting,2D-root)算法和重构旋转不变子空间(reduced dimensional estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,RD-ESPRIT)算法。首先,提出角度-距离二维谱重构方法,将二维参数谱进行一维化等价剥离。区别于传统求根超分辨算法,2D-root算法利用矩阵化子空间求根方法,构造双重求根多项式,分别对角度和距离进行高精度估计及参数自动配对。同时,为了进一步减少求根运算的计算量,RD-ESPRIT算法利用重构后角度谱内在的线性关系,获得信号子空间的旋转不变性,从而实现目标角度的高效求解。计算机仿真实验结果表明,所提两种算法在降低传统搜索类目标定位算法复杂度的基础上,可提高参数估计精度。展开更多
文摘为提高频控阵-多输入多输出(frequency diverse array multiple-input and multiple-output,FDA-MIMO)雷达系统的抗干扰能力,提出一种基于双子脉冲模式的FDA-MIMO雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上,引入双子脉冲发射模式并建立相关信号模型。在此基础上,建立以最大信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)为准则的接收滤波器-发射频偏联合优化问题。为了得到最优的接收-发射滤波器设计方案,引入一种迭代优化算法,将该优化问题拆分为接收滤波器优化和发射频偏优化两个独立的子问题。为进一步完成对发射频偏的设计,将其转化为关于发射导向矢量的设计问题,采用半正定松弛和随机方法,并通过发射导向矢量和频偏的数学关系获得频偏的最终设计方案。最后,通过仿真实验验证了所提双子脉冲FDA-MIMO雷达模式和接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法对提高雷达系统抗干扰能力的有效性。
文摘研究了多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达中的二维波达角(direction of arrival,DOA)估计问题,并提出了一种嵌套平行阵下基于子空间的二维DOA估计算法。利用存在嵌套关系的双平行阵(two parallel uniform linear array,TPULA)作为收发阵列,大大增加了自由度(degree of freedom,DOF)。在DOA估计方面,算法利用数据重构增加虚拟脉冲数,并利用酉变换降低运算复杂度,然后分别基于信号子空间和噪声子空间获得了自动配对的二维DOA估计的闭式解。算法复杂度低,而且相比MIMO雷达中传统TPULA下的算法,该算法拥有更好的角度估计性能,并可辨别空间相干目标。仿真结果验证了算法的有效性。
文摘针对频率分集多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output with Frequency Diverse Array,FDA-MIMO)雷达在采用常规线性频率间隔的情况下,出现的距离维栅瓣与距离维主瓣宽度的矛盾问题,提出了一种基于子阵的FDA-MIMO雷达去栅瓣方法,推导出基于子阵的FDA-MIMO雷达闭合方向图表达式,并分析了FDA-MIMO雷达采用子阵去除栅瓣和提高距离维分辨率的原理。仿真结果表明,与通过限定频率间隔选取范围去除距离维栅瓣的常规方法相比,当子阵采用互质大频率间隔时,FDA-MIMO雷达形成的方向图不仅去除了距离维栅瓣,且距离维主瓣宽度更窄,距离维分辨率更高。
文摘针对频控阵多输入多输出(frequency diverse array multiple-input multiple-output,FDA-MIMO)雷达在目标定位过程中存在的角度和距离耦合问题,提出两种低复杂度角度-距离超分辨估计算法,即二维求根(two-dimensional rooting,2D-root)算法和重构旋转不变子空间(reduced dimensional estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,RD-ESPRIT)算法。首先,提出角度-距离二维谱重构方法,将二维参数谱进行一维化等价剥离。区别于传统求根超分辨算法,2D-root算法利用矩阵化子空间求根方法,构造双重求根多项式,分别对角度和距离进行高精度估计及参数自动配对。同时,为了进一步减少求根运算的计算量,RD-ESPRIT算法利用重构后角度谱内在的线性关系,获得信号子空间的旋转不变性,从而实现目标角度的高效求解。计算机仿真实验结果表明,所提两种算法在降低传统搜索类目标定位算法复杂度的基础上,可提高参数估计精度。
