基于改进压缩感知的MIMO雷达成像算法

雷蕾，李彩月，冯俊杰

(六盘水师范学院物理与电气工程学院，贵州六盘水 553004)

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO) 雷达近年来受到广泛关注[1-2]。MIMO 雷达利用多个天线发射正交信号，并通过多个接收天线对目标发射信号进行接收，对来自目标的反射信号由多个接收天线进行联合处理，形成虚拟阵列，可以极大地提高目标成像的分辨率。根据布阵方式不同，MIMO 雷达可分为集中式MIMO 雷达和分布式MIMO 雷达两类。集中式MIMO 雷达的发射天线和接收天线之间的距离相对雷达与目标之间的距离短，可以形成大的虚拟孔径，提高对目标的探测和跟踪能力。分布式MIMO 雷达其发射天线之间和接收天线之间的距离与目标和雷达之间的距离相当，主要用于目标的参数估计。MIMO 雷达作为新体制雷达，可以提高目标分辨率，实现高精度目标识别，一经出现就成为研究的热点。传统的MIMO雷达成像算法主要基于匹配滤波方法，可以通过单次快拍实现高分辨率成像，从而避免了复杂的运动补偿，但所需天线的数量一般较大。因此，设计单次快拍实时成像且需要较少天线个数成像算法有着重要意义。

近年来，压缩感知(Compressive Sensing,CS)已成为一种新的理论在信号处理领域得到广泛的应用[3-4]，突破了传统奈奎斯特采样定律的限制。该理论表明，只要信号在一定的变换域内具有可压缩或稀疏特性，则可以通过最优化理论从较少的观测值中精确重构出原始信号。该理论是一种利用信号的先验稀疏特性来提高信号重构的理论。……