基于壓縮感知的MIMO雷達(dá)角度估計(jì)方法研究.pdf

1、多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）雷達(dá)一種新體制雷達(dá)，其系統(tǒng)的優(yōu)越性，對(duì)深入理解傳統(tǒng)意義上的雷達(dá)，以及新概念雷達(dá)的研究具有指導(dǎo)意義，而壓縮感知（Compressed Sensing，CS）理論作為一種新興的信號(hào)處理技術(shù)，已經(jīng)被眾多研究者應(yīng)用在雷達(dá)領(lǐng)域的信號(hào)處理中。本文將壓縮感知理論應(yīng)用于MIMO雷達(dá)目標(biāo)的角度估計(jì)中，主要工作如下：
　　1、MIMO雷達(dá)空間譜估計(jì)的研究。將傳統(tǒng)空間

2、譜估計(jì)方法，如Capon，MUSIC以及ESPRIT，推廣到雙基地的MIMO雷達(dá)目標(biāo)（Direction Of Department，DOD）和（Direction Of Arrival，DOA）的估計(jì)中。此外，針對(duì)MIMO雷達(dá)在色噪聲環(huán)境中的角度估計(jì)問(wèn)題，引入高階累積量，提出了一種基于改進(jìn)四階累積量的角度估計(jì)方法。在保證虛擬陣列孔徑有效擴(kuò)展的前提下去除回波信號(hào)中的冗余項(xiàng)，達(dá)到矩陣降維的目的，最后利用MUSIC-like算法進(jìn)行譜峰搜索

3、得到估計(jì)值。所提算法能夠有效抑制高斯色噪聲，在保證估計(jì)精度的基礎(chǔ)上，能夠減少四階累積量矩陣的維數(shù)，計(jì)算的復(fù)雜度也得到降低。
　　2、將壓縮感知理論應(yīng)用于MIMO雷達(dá)目標(biāo)角度估計(jì)的問(wèn)題中，提出一種基于稀疏重構(gòu)的MIMO雷達(dá)DOD和DOA聯(lián)合估計(jì)方法。首先在二維角度空間中構(gòu)造冗余字典；進(jìn)行協(xié)方差矩陣的特征分解，從中選取有效的特征向量在該冗余字典下稀疏表示，構(gòu)建低維稀疏線性模型；最后通過(guò)重構(gòu)算法得到目標(biāo)的角度信息。該方法對(duì)特征向量的稀疏

4、重構(gòu)降低了重構(gòu)原始接受信號(hào)的計(jì)算復(fù)雜度，且在低信噪比和低快拍下仍有較好的估計(jì)性能。
　　3、將基于高階累積量的算法與壓縮感知理論相結(jié)合，提出一種基于高階累積量與稀疏表示的MIMO雷達(dá)收發(fā)角度估計(jì)方法。首先利用四階累積量對(duì)高斯噪聲不敏感的特性對(duì)信號(hào)進(jìn)行降噪處理；然后對(duì)四階累積量矩陣進(jìn)行特征分解得到信號(hào)子空間，通過(guò)將其中的特征向量在合適的冗余字典上稀疏表示，通過(guò)重構(gòu)算法求解稀疏系數(shù)，進(jìn)而聯(lián)合估計(jì)目標(biāo)的收發(fā)角度。仿真結(jié)果表明，所提方法不