基于MIMO雷达的极化平滑降维酉ESPRIT算法

陈 晨 陶建锋 郑桂妹

(1. 空军工程大学研究生学院, 陕西西安 710051; 2. 空军工程大学防空反导学院, 陕西西安 710051)

1 引 言

MIMO雷达[1-2]本质上是将通信领域中的多输入多输出技术应用到雷达领域,进而和数字阵列雷达技术进行优势互补所形成的一种新型雷达。MIMO雷达由于采用了波形分集技术,和传统相控阵雷达相比,其具有抗干扰能力强、分辨率高、多目标跟踪能力强的优点,这引起了国内外研究人员的高度关注。根据收发阵元的距离,MIMO雷达可以分为两大类:集中式MIMO雷达和分布式MIMO雷达。集中式MIMO雷达收发天线各单元相距较近,主要利用波形分集和多通道相干性,进而扩展阵列虚拟孔径,提高角度分辨率和抗干扰能力。分布式MIMO雷达收发天线距离较远,每对收发天线均可以当作一组双基地雷达,利用目标回波的空间分集增益,可以提高角闪烁目标的检测性能。

本文主要研究集中式单基地MIMO雷达的波达方向(Direction-Of-Arrival, DOA)估计问题,这是雷达信号处理领域的重点与难点,广受国内外学者的关注。由于MIMO雷达具有常规阵列雷达所没有的优势(抗干扰能力强、分辨率高、多目标跟踪能力强),所以众多研究人员开始关注并研究MIMO雷达的DOA估计方法,在MIMO雷达的基础上提出了许多新的、更有效的DOA估计方法[3-15]。文献[3]提出了一种谱值优选算法,该算法抑制了目标闪烁且提高了DOA估计精度。文献[4-5]将ESPRIT算法应用到了MIMO雷达系统中,该方法可以有效地估计出信号的波达角,且运算量较小。文献[6]将MUSIC算法应用到MIMO雷达中,在一定程度上降低了算法复杂度且获得了不错的DOA估计精度,但是MUSIC算法需要进行谱峰搜索,因此该算法计算量仍然较高。……