基于粒子濾波的分布式相干MIMO雷達(dá)目標(biāo)定位與跟蹤.pdf

1、多輸入多輸出(Multi-InputMulti-Output,MIMO)雷達(dá)是一種利用多個(gè)發(fā)射陣元協(xié)同發(fā)射分集信號(hào)，并通過多個(gè)接收陣元同步接收，聯(lián)合處理回波信號(hào)的一種新興的雷達(dá)體制。與傳統(tǒng)的雷達(dá)體制相比，該體制雷達(dá)能夠極大地提高目標(biāo)的檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別及參數(shù)估計(jì)等性能。學(xué)術(shù)界按照收發(fā)陣元配置和間距的不同，將MIMO雷達(dá)分為單基地MIMO雷達(dá)、雙基地MIMO雷達(dá)和分布式MIMO雷達(dá)三種。
　　本文圍繞著分布式MIMO雷達(dá)，通過將粒子濾

2、波算法的基本思想與分布式MIMO雷達(dá)相干處理的目標(biāo)定位及跟蹤這些問題進(jìn)行結(jié)合，提出了基于粒子濾波思想的分布式相干MIMO雷達(dá)目標(biāo)定位的數(shù)值解法以及分布式相干MIMO雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的粒子濾波跟蹤算法。此外結(jié)合米波雷達(dá)優(yōu)越的反隱身性能，在米波雷達(dá)波段的條件下進(jìn)行了性能仿真。全文主要內(nèi)容如下：
　　第二章中，我們從MIMO雷達(dá)體系的結(jié)構(gòu)出發(fā)，介紹了分布式相干MIMO雷達(dá)的信號(hào)模型，并且從貝葉斯估計(jì)理論出發(fā)，介紹了本文所提出算法的基礎(chǔ)與核心

3、——序貫重要性采樣（SIS）算法和序貫重要性重采樣算法（SIR，即粒子濾波算法）。
　　第三章通過對(duì)分布式相干MIMO雷達(dá)信號(hào)模型進(jìn)行推導(dǎo)，介紹了分布式相干MIMO雷達(dá)目標(biāo)定位的最大似然法[27]的同時(shí)，還根據(jù)貝葉斯估計(jì)理論推導(dǎo)了目標(biāo)定位的最大后驗(yàn)概率估計(jì)（MAP）和最小均方誤差估計(jì)（MMSE）的公式。并且結(jié)合了粒子濾波算法理論的基礎(chǔ)——SIS算法思想提出了分布式相干MIMO雷達(dá)目標(biāo)定位的最小均方誤差估計(jì)（MMSE）的數(shù)值解法。通

4、過在高斯噪聲環(huán)境與非高斯噪聲環(huán)境下對(duì)本文提出的算法進(jìn)行了仿真，并且與文獻(xiàn)[27]所提出的最大似然法進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了本文所提出算法的有效性。仿真實(shí)驗(yàn)證明，在非高斯噪聲環(huán)境下，本文提出的目標(biāo)定位解法性能要優(yōu)于文獻(xiàn)[27]中所提出的最大似然法。
　　第四章結(jié)合粒子濾波算法，提出了分布式相干MIMO雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的粒子濾波跟蹤算法，并且在高斯噪聲和非高斯噪聲環(huán)境下，對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)軌跡的非線性逐漸增強(qiáng)的三種不同運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了算法的有