L型阵列双基地MIMO雷达的传播算子多维角度估计.pdf

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1、第32卷第1期应用科学学报Vo1．32No．12014年1月JOURNALOFAPPLIEDSCIENCES——ElectronicsandInformationEngineeringJan．2014DOI：10．3969／j．issn．0255—8297．2014．01．010L型阵列双基地MIMO雷达的传播算子多维角度估计孙中伟，张小飞，吴海浪，李建峰南京航空航天大学电子工程系，南京210016摘要：针对空间谱估计算法复杂度高的问题，引入传播算子用于双基地多输入多输出雷达的二维离开角和二维到

2、达角估计．通过信号协方差矩阵求出传播算子，利用传播算子的旋转不变性估计方向矩阵，进而计算离开角和到达角．该算法运算复杂度低，能实现多维角度的自动配对，且在相近角度情况下仍能保持良好的性能．在高信噪比情况下，算法性能接近ESPRIT．此外还推导了角度估计均方误差．仿真结果表明了该算法的有效性．关键词：多输入多输出雷达；离开角；到达角；自动配对；传播算子算法中图分类号：TN911．7文章编号：0255—8297(2014)01—0057-08Multi—dimensionalAngleEstimat

3、ioninBistaticMIMORadarforL—ShapedArraywithPropagatorMethodSUNZhong—wei，ZHANGXiao—fei，WUHai—lang，LIJian—fengDepartmentofElectronicEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016,ChinaAbstract：Computationcomplexityofspatialspect

4、rumestimationalgorithmishigh．Tosolvethisproblem，aPMalgorithmisintroducedforestimationof2DdirectionofdeparturefDOD1and2Ddirectionofarrival(DOA)forbistaticMIMOradar．Apropagatorisestimatedusingthecrosscorrelationmatrix．Byrotation—invarianceofthepropagat

5、orjonecanestimatethedirectionofthematrix，andfurtherestimateDODandDOA．Thealgorithmhaslowcomputationcomplexity，andcanachievemulti—dimensionalautomaticpairing．Withsimilarangles，goodperformanceisstillmaintained．InthecaseofhighSNRperformanceoftheproposed，

6、algorithmisclosetothatoftheESPRIT．Meansquareerrorofangleestimationisderived．Simulationresultsverifytheusefulnessofthealgorithm．Keywords：multiple—inputmultiple—output(MIMO)radar，directionofdeparturefDOD)，directionofarrival(DOA)，automaticpairing，propag

7、atormethod多输入多输出fmultiple—inputmultiple—output．ofarrival，DOA)估计算法的研究现状．其中，文献I61MIMO)雷达使用多根天线同时传送和接收波形信提出了多信号分类(multiplesignalclassification．MU—号【J，具有超过传统相控阵的潜在优势．MIMO雷SIC)算法，通过子空间进行角度估计，具有良好的估达比只有一种发射波形的雷达系统有更多的自由计性能．二维(two—dimensional1MUSIC算法可用于度，而这

8、些额外的自由度能有效克服衰落的影响，DOD和DOA的估计，但计算复杂度很高．文献『81提高空间分辨率，增强参数可辨识性，并改进目标借助旋转不变技术估计信号参数(estimatingsignal检测性能[。-5]．文献『6-91介绍了MIMO雷达的离开parameterviarotationalinvariancetechniques，ES—角(directionofdeparture，DOD)*g到达角fdirectionPRIT)算法，根据旋转不变性实现MIMO雷达中的角收稿日期：2011—0