基于联合参数估计的mimo雷达近场目标定位方法研究

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1、分类号：TN911.72单位代码：10183研究生学号：2013522045密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）基于联合参数估计的MIMO雷达近场目标定位方法研究Near-fieldTargetLocalizationMethodsforMIMORadarsBasedonJointParameterEstimation作者姓名：周二宁专业：通信与信息系统研究方向：阵列信号处理指导教师：姜宏教授培养单位：通信工程学院2016年6月—————————————————————————————————基于联合参数估计的MIMO雷达近场目标定位方法研究——————————————————————

2、————————————Near-fieldTargetLocalizationMethodsforMIMORadarsBasedonJointParameterEstimation作者姓名：周二宁领域（方向）：阵列信号处理指导教师：姜宏教授类别：工学硕士答辩日期：2016年6月5日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。，，本人郑重声明：所呈交学位论文是本人在指导教师的指

3、导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本。文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ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。＂了学位论文作者签名：旬５日期；年＾月ｒ日基于联合参数估计的MIMO雷达近场目标定位方法研究摘要近些年来，目标定位和参数估计作为多输入多输出（MIMO)雷达的关键技术受到很多军用和民用机构的广泛关注。目前，学者们提出了很多MIMO雷达到达角（DOA）和发射角（DOD）估计算法，主要包括基于Capon的算法、降维MUSIC算法、ESPRIT、ESP

4、RIT-MUSIC算法、多项式求根算法和一些不同环境下的联合估计算法。然而，现有的用于DOD和DOA估计的目标定位算法都是假设目标位于远场域，并且目标的回波波前是平面波。当目标进入雷达系统发射和接收阵列孔径的菲涅耳区时，将球面波近似为平面波将导致严重的性能恶化。所以提高MIMO雷达近场目标定位的精度具有重要的意义。本文对基于联合参数估计的MIMO雷达近场定位问题进行了较深入的研究。首先综述了MIMO雷达的研究背景和近场源定位技术的研究现状，介绍了研究中用到的数学工具，进而，分别针对单基地和双基地MIMO雷达系统，基于参数联合估计提出三种MIMO雷达近场目标定位新算法，并对这些算法进行了仿真，

5、通过仿真实验证明了算法的有效性。本文的研究工作得到国家自然科学基金项目（项目编号：61371158）的资助。本文的创新性研究工作如下：将远场参数估计中的联合对角化技术引入到MIMO雷达近场定位中，提出了一种基于联合对角化的单基地MIMO雷达近场定位算法。该算法利用十字形收发阵列模型，对三维参数进行联合估计，能够有效解决单基地MIMO雷达近场目标定位问题，并具有较高的精度。将传统的基于二阶统计量的近场源参数估计算法与子空间算法相结合，提出一种基于四维参数估计的双基地MIMO雷达近场目标定位算法。该算法基于中心对称的收发阵列，利用接收数据的四个协方差矩阵构造两个统计量，并由它们的特征值和特征向量

6、估计近场目标的DOD、DOA、发射阵列到目标的距离，再利用谱峰搜索来估计目标到接收阵列的距离。该算法需要五个发射阵列进行近场目标定位，能准确估计近场目标的四维参数，而且在多目标情况下四个参数能够实现配对。由于上述算法参数配对过程比较复杂，而且，谱峰搜索增加了运行时间。所I以，进一步提出一种改进的双基地MIMO雷达近场定位算法。改进后的算法仅需要三个发射阵列就可以实现对近场目标的准确定位，进一步减少了系统的复杂度，避免了谱峰搜索，而且不存在相位模糊的问题。关键词：MIMO雷达，目标定位，参数估计，近场，阵列信号处理IINear-fieldTargetLocalizationMethodsfor

7、MIMORadarBasedonJointParameterEstimationABSTRACTRecently,asthekeytechnologiesofmultiple-input-multiple-output(MIMO)radars,targetlocalizationandparameterestimationhaverecentlydrawnwideattentioninmanymilitary