双基地mimo雷达角度估计与阵列校正技术研究

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文双基地MIMO雷达角度估计与阵列校正技术研究AngleEstimationandArrayCalibrationinBistaticMIMORadar指导教师戴继生作者姓名汪洋申请学位级别硕士专业名称信号与信息处理论文提交日期2016/04/20论文答辩日期2016/06/12学位授予单位和日期答辩委员会主席评阅人独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成

2、果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社

3、会提供查询，授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生院办理。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密■。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日江苏大学硕士学位论文摘要多输入多输出（MutualInputMutualOutput，MIMO）雷达是一种基于MIMO通信技术的新型雷达体制，其目标角度估计性能优于传统的相控阵雷达。实际的MIMO雷达系统可能存在幅相误差或者互耦效应等阵列误差，这些因素会严重影响

4、MIMO雷达的角度估计性能。本文针对这些情况展开了MIMO雷达的目标角度估计和阵列校正研究。主要研究工作如下：首先，针对互耦效应会严重影响双基地MIMO雷达目标角度估计的问题，提出了一种基于ESPRIT方法的双基地MIMO雷达DOA和DOD估计算法。该算法利用均匀线阵下互耦矩阵的带状循环对称特性和阵列流型矩阵的结构特点，实现了互耦效应影响下双基地MIMO雷达DOA和DOD的精确估计。新算法无需对角度进行搜索，并且角度自动匹配，计算量小，对角度的估计精度高，在低信噪比环境下依然能取得较好的估计性能。此外，当阵列的互耦系数

5、自由度较小时，算法的DOA和DOD估计性能要优于理想阵列条件下的ESPRIT算法。计算机仿真实验验证了该算法的有效性和正确性。其次，首先针对幅相误差会严重影响传统相控阵雷达目标角度估计的问题，提出了一种实现DOA估计和幅相系数校正的迭代秩损算法。新算法以迭代的方式构造秩损矩阵，实现了幅相系数的联合估计。一方面克服了原始秩损算法所估计出的幅相系数不唯一的缺陷，提高了算法的稳定性。另一方面抑制了秩损算法在信噪比较低时出现的伪峰问题，提高了DOA的估计性能。随后，针对幅相误差会严重影响双基地MIMO雷达目标角度估计的问题，提

6、出了一种实现双基地MIMO雷达目标角度估计和阵列校正的迭代秩损算法。该算法利用传统相控阵雷达与双基地MIMO雷达在信号模型上的相似之处，通过对双基地MIMO雷达接收数据进行重排，实现了迭代秩损算法在双基地MIMO雷达的目标角度估计和阵列校正问题上的应用。新算法只需要一维角度搜索，降低计算量的同时实现了目标角度和幅相系数的精确估计，在低信噪比环境下依然具有较好的估计性能。计算机仿真实验验证了算法的有效性和正确性。关键词：MIMO雷达，角度估计，阵列校正，幅相误差，互耦系数I江苏大学硕士学位论文AbstractMIMO(M

7、ultipleInputMultipleOutput)radarisanewtypeofradarsystembasedonMIMOcommunicationtechnology;ithasbetterangleestimationperformancethantraditionalphasedarrayradar.However,arrayerrorslikeunknownmutualcouplingorgain-phaseerrorwhichexistinpracticeseverelyaffectstheperf

8、ormanceofDOAandDODestimation.Accordingtothenon-idealarrayconditions,thispaperstudiestheangleestimationandarraycalibrationofMIMOradar.Themajorresearchesareasfollows:DO