基于TR技术的sin-FDA-MIMO距离角度联合估计

丁梓航， 谢军伟， 齐 铖

(空军工程大学防空反导学院， 西安， 710051)

自频控阵(frequency diverse array, FDA)这一概念被ANTONIK.P等人[1]于2006年提出，近年来许多学者对FDA雷达进行了系统的综述并提出了其发展方向[2-4]。与相控阵不同的是，FDA雷达在每个阵元处引入一个微小的频偏，使得其波束方向图具有角度-距离二维相关性，但其方向图存在角度和距离耦合。文献[5]提出了一种采用非均匀频偏的解耦方法，文献[6]提出了一种采用对数频偏的解耦方法，文献[7]提出了一种基于子阵阵列的解耦方法，文献[8]提出了基于遗传算法的解耦方法。

多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)雷达是一种新体制雷达，文献[9]将FDA引入MIMO雷达中，产生了FDA-MIMO雷达信号发射和接收模型；文献[10]在FDA-MIMO中引入了一种对数的非线性频偏，文献[11]引入了一种正弦频偏，两种方法都解决了距离的周期性问题；文献[12]提出了FDA-MIMO的波束形成算法。相比于MIMO雷达只能对角度进行估计，FDA-MIMO雷达能够对空间中目标的角度和距离进行二维估计。如何提高FDA-MIMO雷达对目标角度和距离的估计精度也成为了研究的重点。目前大多数研究中都建立在直达波模型上的波达方向(direction of arrival，DOA)估计算法，估计的精度受信噪比影响较大。

时间反转(time reversal, TR)技术来自于对光学相位共轭法的研究[13]。近年来很多研究人员将TR技术与雷达技术相结合[14-15]，文献[16]中提出将TR技术引入了MIMO雷达，建立了TR-MIMO模型。文献[17-18]将该技术运用于MIMO雷达目标估计领域，提高了目标估计精度。文献[19]将TR技术引入到FDA-MIMO中，但普通FDA-MIMO存在距离的模糊性，在对目标距离估计时易造成距离的多值性。……