基于四线性分解的双基地MIMO雷达的角度和多普勒频率联合估计

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1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauIicaSinicaAug．252012V01．33No。81474—1482ISSN1000-6893CN11-1929／Vhttp：Ehkxb．buaaeducahkxb@buaaeducrl文章编号：1000—6893[2012)08—147409基于四线性分解的双基地MIMO雷达的角度和多普勒频率联合估计李建峰，张小飞+南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京210016摘要：研究双基地多输入多输出(Multiple-input

2、Multiple-output，MIMO)雷达中的角度和多普勒频率联合估计问题，提出了一种基于四线性分解(QuadrilinearDecomposition)的离开角(DirectionofDeparture，DOD)、波达角(DirectionofArrival，DOA)和多普勒频率的联合估计算法。通过对接收端匹配滤波器的输出进行延迟操作，得到符合四线性模型的数据，根据四线性交替最小二乘(QuadrilinearAlternatingLeastSquares，QAI。S)进行迭代，得到方向矩阵

3、和多普勒频率矩阵的估计，进而得到角度和频率的估计。该算法无需谱峰搜索，元需知道反射系数，可实现角度和频率的自动配对j且能用于非均匀阵，该算法的角度估计性能优于多维ESPRIT方法和三线性交替最小二乘

4、码：A多输人多输出(Multiple—inputMultiple—out—put，MIMO)雷达用多个天线同时发射信号，用多个天线接收反射回的信号，跟传统相控阵雷达相比，有很多优点[1。4J。相比单个发射天线，MI—MO雷达拥有更多的自由度，可以克服衰落效应，增强参数识别能力，提高空间分辨率和目标侦测性能[5书j。目前MIMO雷达中已经有很多离开角(DirectionofDeparture，DOD)和波达角(Direc—tionofArrival，DoA)估计算法，包括借助旋转不变技术的信号参数

5、估计(EstimationoISignalParametersviaRotationalInvarianceTech—niques，ESPRIT)方法D]、Capon方法u⋯、多重信号分类(MultipleSignalClassification，MUSIC)方法n”、平行因子(ParallelFactor，PF)算法n纠以及自适应平行因子方法[133等。以上算法都可实现对日标DOD和DOA的联合估计，但未考虑多普勒频率联合估计。文献E14IN用接收阵列和发射阵列阵元之间的空问相位差及时域延迟之

6、间的时间相位差，提取旋转不变因子，实现了目标的DOD、DOA和多普勒频率的联合估计，但其要求阵列是均匀线阵；文献[15]中提出一种基于PARAFAC三线性交替最小二乘(Tri[inearA1一ternatingI。eastSquares，TAI。S)的DOD、DOA和多普勒频率的联合估计算法，适用于非均匀阵，且无需时域延迟，但其需要已知反射系数，不符合实际应用。收稿日期：2011一08—30；退修日期：2012—02—05；录用日期：2012—04—18；网络出版时闻：2012一05—2014：

7、58网络出版地址：www．cnkinet／kcms／detail／111929V20120520．1458020html基金项目：国家自然科学基金(60801052)；航空科学基金(20092052036)；南京航空航天大学科研基金(NS2012010)；南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金*通讯作者Tel．：025—84896490E-mail：zhangxiaofei@nuaaeducn引瑗格式

8、LiJF．ZhangXF．JointestimationofangleandDopp

9、lerfrequencyinbistaticMIMOradarbasedonquadrilineardecompositionActaAeronauticaetAstronauticaSinica．2012．33(8)：1474—1482，李建峰．张小飞基于四线性分解的双基地MIMO雷达的角度和多荸勒斯率鹾舍估计．艏空学报，2口12，33(到j1474—1482李建峰等：基于四线性分解的双基地MIMO雷达的角度和多普勒频率联合估计本文中，利用同样的数据模型，构造出具有四线性模型的接收数据，并据此