基于时空结构的双基MIMO雷达多维参数联合估计

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1、第31卷第6期航空学报V01．31No．62010年6月ACTAAERoNAUTICAETASTRoNAUTICASINICAJune2010文章编号：lOOO一6893(2010)06一I196—08基于时空结构的双基MIMO雷达多维参数联合估计刘帅1，张弓2，刘文波1(1．南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)(2．南京航空航天大学信息科学与技术学院，江苏南京210016)Multi-dimensionalParameterJointEstimationofBistaticMIM0RadarsBasedonTemporal—spatialStructureLiu

2、Shuail，ZhangGon92．LiuWenb01(1．CollegeofAutomationEngineering。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)(2．CollegeofInformationScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)摘要：为了充分利用目标的时域特性来改善双基多输入多输出(MIMO)雷达波达方向(DOA)和离波方向(DOD)的

3、估计性能，探讨了双基MIMO雷达在时一空模型下的多维参数联合估计问题。针对慢动目标，基于多维旋转不变技术信号参数估计(ESPRIT)算法，同时利用时域相邻两级延迟包含的时间相位差、发射阵列相邻阵元包含的空间相位差以及接收阵列相邻阵元包含的空间相位差作为旋转因子，形成旋转不变子空间，再根据矩阵、矩阵的特征值及特征值对应的特征向量三者之间的关系解决了参数配对问题，实现了三维参数联合估计。该方法在信噪比低、积累脉冲数少时，目标的DOA与DOD估计性能比不利用时域特性时有明显改善。仿真结果验证了本方法的有效性。关键词：双基MIMO雷达；时空结构；ESPRIT；波达方向；离波方向中图分类

4、号：V243．2；TN957文献标识码：AAbstract：Forthepurposeofimprovingthedirectionofarrival(DOA)anddirectionofdeparture(DOD)esti-mationperformanceforabistaticmultiple-inputmultiple-output(MIMO)radarbymakingthebestuseofthetargettemporalstructures，thisarticleinvestigatesmuhi-dimensionalparameterjointestimatio

5、nforbistatieMIMOradarbasedona2-dimensiontemporal—spatialmodel．Forslowlymovingtargets，arotationalinvariantsubspaceisformedwhichisbased0nthemulti—dimensionalestimationofsignalparametersbyrotationalinvari-ancetechniques(ESPRIT)bymeansoftherotationalfactorsproducedbythephaseshiftsduetOtheadjacen

6、tdelaysinthetimedomainandtheadjacenttransmittingandreceivingofarrayelementsrespectively，andtheparametermatchingissolvedaccordingtOthetripartiterelationshipsamongthematrix，theeigenvalueofthematrixandtheeigenvectorofthecorrespondingeigenvalue．Thenthe3Dparameterjointestimationisimple—mented．The

7、methodoutperformstheconventionalESPRITmethodwhichdoesnotmakeuseofsignaltempo—ralstructureinthecaseoflessaccumulativepulsesandlowsingaltOnoiseratio(SNR)．Simulationresultsprovethevalidityofthemethod．Keywords：bistaticMIM0radar；temparal-spatialmodel；ES