传统算法通常采取舍弃互质阵列的“差联合”阵列形成离散虚拟阵元,只利用其中连续虚拟阵元进行离波方向角(direction of departure,DOD)和波达方向角(direction of arrival,DOA)联合估计,存在自由度提升受限、估计性能不佳等问题。对此...传统算法通常采取舍弃互质阵列的“差联合”阵列形成离散虚拟阵元,只利用其中连续虚拟阵元进行离波方向角(direction of departure,DOD)和波达方向角(direction of arrival,DOA)联合估计,存在自由度提升受限、估计性能不佳等问题。对此,提出基于虚拟阵元内插的互质阵列目标DOD和DOA联合估计算法。首先,将两个互质子阵以零点为中心布列,分别构成双基地多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达的发射阵列和接收阵列,该布阵结构将传统的虚拟阵元由阵列“差联合”结构形式变成“和联合”结构形式,降低了虚拟阵列的冗余度。其次,在形成的虚拟阵元基础上,通过在虚拟阵列孔洞位置内插虚拟阵元使其连续,对于内插的虚拟阵元无实际接收信号问题,基于最小化核范数优化理论,采用协方差矩阵Toeplitz化重建的方式恢复内插虚拟阵元的等价接收信号,利于所有虚拟阵元层面的角度联合估计。最后,针对因角度配对导致的高运算量问题,结合降维多重信号分类(reduced dimension multiple signal classification,RD-MUSIC)算法使角度自动配对,从而减小算法运算复杂度。有效提高了目标分辨力和角度联合估计性能,仿真实验验证了算法的有效性。展开更多
针对传统双基地嵌套多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达进行目标参数估计时精度差、角度分辨率低和自由度低等问题,提出了一种基于利用虚拟冗余阵元的重建Toeplitz矩阵算法对目标的波离方向角(direction of departu...针对传统双基地嵌套多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达进行目标参数估计时精度差、角度分辨率低和自由度低等问题,提出了一种基于利用虚拟冗余阵元的重建Toeplitz矩阵算法对目标的波离方向角(direction of departure,DOD)和波达方向角(direction of arrival,DOA)开展参数估计的方法。首先,将两个嵌套阵列空间分置后分别形成双基地MIMO雷达的接收阵列和发射阵列,阵列经处理后的虚拟接收信号存在大量冗余虚拟阵元。其次,将冗余虚拟阵元对应的协方差数值进行平均处理替代原值,形成新的虚拟接收信号。然后,通过利用两个选择矩阵在虚拟接收阵列和虚拟发射阵列中分别构建空间平滑子阵的方法重构Toeplitz矩阵,来重组虚拟接收信号。最后,利用常规子空间类算法对等效虚拟信号开展空间谱估计,实现DOD和DOA的相互匹配,所提算法在估计性能和自由度性能方面与其他算法对比效果更好。展开更多
文摘传统算法通常采取舍弃互质阵列的“差联合”阵列形成离散虚拟阵元,只利用其中连续虚拟阵元进行离波方向角(direction of departure,DOD)和波达方向角(direction of arrival,DOA)联合估计,存在自由度提升受限、估计性能不佳等问题。对此,提出基于虚拟阵元内插的互质阵列目标DOD和DOA联合估计算法。首先,将两个互质子阵以零点为中心布列,分别构成双基地多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达的发射阵列和接收阵列,该布阵结构将传统的虚拟阵元由阵列“差联合”结构形式变成“和联合”结构形式,降低了虚拟阵列的冗余度。其次,在形成的虚拟阵元基础上,通过在虚拟阵列孔洞位置内插虚拟阵元使其连续,对于内插的虚拟阵元无实际接收信号问题,基于最小化核范数优化理论,采用协方差矩阵Toeplitz化重建的方式恢复内插虚拟阵元的等价接收信号,利于所有虚拟阵元层面的角度联合估计。最后,针对因角度配对导致的高运算量问题,结合降维多重信号分类(reduced dimension multiple signal classification,RD-MUSIC)算法使角度自动配对,从而减小算法运算复杂度。有效提高了目标分辨力和角度联合估计性能,仿真实验验证了算法的有效性。
文摘针对传统双基地嵌套多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达进行目标参数估计时精度差、角度分辨率低和自由度低等问题,提出了一种基于利用虚拟冗余阵元的重建Toeplitz矩阵算法对目标的波离方向角(direction of departure,DOD)和波达方向角(direction of arrival,DOA)开展参数估计的方法。首先,将两个嵌套阵列空间分置后分别形成双基地MIMO雷达的接收阵列和发射阵列,阵列经处理后的虚拟接收信号存在大量冗余虚拟阵元。其次,将冗余虚拟阵元对应的协方差数值进行平均处理替代原值,形成新的虚拟接收信号。然后,通过利用两个选择矩阵在虚拟接收阵列和虚拟发射阵列中分别构建空间平滑子阵的方法重构Toeplitz矩阵,来重组虚拟接收信号。最后,利用常规子空间类算法对等效虚拟信号开展空间谱估计,实现DOD和DOA的相互匹配,所提算法在估计性能和自由度性能方面与其他算法对比效果更好。
