基于稀疏表示的频控阵MIMO雷达多目标定位-论文.pdf

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1、第3期雷达科学与技术VoI．13No．32015年6月RadarScienceandTechnoIogyJune2015DOI：10．3969／j．issn．1672—2337．2015．03．008基于稀疏表示的频控阵MIMO雷达多目标定位陈慧。邵怀宗。潘晔。王文钦(电子科技大学通信与信息工程学院，四川成都611731)摘要：针对频控阵多输入多输出(MIMO)雷达，提出了一种基于压缩感知稀疏表示思想的目标定位算法。首先回顾了MIMO雷达和频控阵的特点，进而研究了频控阵MIM0雷达的性质，它不但可以具有MIM0雷达的优点，而且能够感知目标的距离维信息，同时针对频控阵MIM

2、0雷达接收数据模型进行数学建模，并把目标定位问题表示成稀疏表示框架下的代价函数。最后利用凸优化工具对代价函数进行优化求解，由所得稀疏权向量中的非零元素索引映射出目标的方位和距离信息。与现有的经典MUSIC算法相比，具有更好的定位性能，计算机仿真结果证明了所提算法的有效性。关键词：频控阵MIMO雷达；压缩感知；稀疏表示；参数估计中图分类号：TN958文献标志码：A文章编号：1672—2337(2015)03—0259—06MultipleTargetsLocalizationinSparseRepresentatiOn—BasedFrequencyDiverseArrayM

3、IMORadarCHENHui，SHAOHuai—zong，PANYe，WANGWen—qi“(SchoolofCommunicationandInformationEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China)Abstract：Forthefrequencydiversearray(FDA)multiple-inputandmultiple-output(MIM0)radar，atargetlocalizationalgorithminsparsesig

4、nalrepresentati0nperspectiveispresented．Firstly，thecharactersoftheMIMOradarandFDAarereviewed，thenthepropertiesoftheFDAMIM0radararestudied，thatis，itnotonlyownsthemeritsoftheMIM0radar，butalsocansensetherangeinformationofthetargets．Itsre—ceivingmathematicalmeasurementisalsomodeled，andthetarg

5、etlocalizationproblemisdescribedasacostfunctionunderthesparserepresentationframework．Finally，theangleandtherangeofthetargetsareesti—matedbymappingthenon-zeroelementindexesofthesparsevectorwhichisobtainedbysolvingthecostfunctionusingexistingconvextoo1．ComparedwiththeexistingclassicMUSICalg

6、orithm，theproposedalgo—rithmcanachievebetterlocalizationperformance．Thecomputersimulationresultsdemonstratetheeffective-nessofthealgorithm．Keywords：frequencydiversearrayMIM0radar；compressivesensing；sparserepresentation；parame—terestimation分辨率，降低杂波度及截获率等。但传统的MI—Mo雷达和相位阵雷达一样亦不能抑制与目标方0引言位角相同

7、、距离不同的干扰，若干扰和感兴趣目标多输人多输出(Multiple—InputandMultiple—方位角相同、距离不同，则传统MIMO雷达的定位Output，MIM0)雷达近年来受到了广泛关注l1]。性能将会大大降低。MIMO雷达概念的本质是利用多个传感器传输正频控阵(FrequencyDiverseArray，FDA)概交波形，同时利用多个天线接收由目标反射的回念最早由Antonik和Wicks提出l_4]，这种阵列主波。与传统相位阵雷达相比，传统MIM0雷达通要通过调节各阵元之间的载频差来实现新的系统常具有两方面的优势