双基地MIMO雷达高分辨角度估计.pdf

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1、2013年1O月西安电子科技大学学报(自然科学版)oct．2O13第4O卷第5期J0URNAL0FXIDIANUNIVERSITYVo1．40NO．5doi：10．3969／j．issn．1001—2400．2013．05．006双基地MIMO雷达高分辨角度估计沈方芳，李雅祥，赵光辉，石光明(西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安710071)摘要：在高斯白噪声环境下，针对双基地多输入多输出雷达点目标相对发射和接收阵列方位角DOD-DOA(Direction0fDeparture—DirectionOfArriva1)联合估计问题，提出了一种新方法．首先将点目标所在空间构建为一个关于到达角的

2、二维密集字典，将各个点目标在该密集字典进行投影得到各个点目标在该字典下的稀疏表示．在稀疏性构建的前提下，采用充分挖掘信号稀疏性的加权范数最小化约束模型对点目标的角度信息进行求解．为了使该算法在低信噪比情况下能够更稳健地重构各点目标的二位方位角，对其权重进行了改进以达到抑制噪声的效果．关键词：双基地多输入多输出雷达；DOD-DOA；加权范数中图分类号：TN957．52文献标识码：A文章编号：1001-2400(2O13)O5一O033—05HighresolutionangleestimationofthebistaticMIMOradarSHENFangfang，LIYaxiang，ZHAO

3、Guanghui，SHIGuangming(SchoolofElectronicEngineering，XidianUniv．，xi’an710071，China)Abstract：AnewmethodisproposedinthispaperforjointlyestimatingtheazimuthsDOD-DOA(DirectionofDeparture-DirectionofArriva1)ofthetargetsinthebi—staticMIM0sceneunderthecircumstanceoftheGaussianwhitenoise．AtWO—dimensionredun

4、dantdictionaryisfirstlyconstructedbasedonthebi—staticMIMOscenewherethetargetsarepresent．Then，thepositions(DOD-D0A)ofthetargetsaresparselydenotedasasparsevectorbyprojectingthepositionsoftargetsontheredundantdictionary．Onthesparsemodel，analgorithmisappliedforsolvingforthepositionsofthetargetsbysolvin

5、gtheproblemofminimizingthereweighted一normofthesparsevector．ForthealgorithmtoreconstructthepositionsofthetargetsrobustlyunderalowSNR，amodifiedweightisusedinthealgorithm．KeyWords：bi—staticmultiple—inputmultiple-outputradar；directionofdeparture—directionofdrrival；reweighted-norm多输人多输出雷达l1创作为一种分布式雷达系统，

6、其发射端通常采用正交信号，接收端则通过匹配滤波分离出各发射通道的目标回波，然后结合高度分集、频率分集等特点对目标进行准确的参量信息提取．随着对目标参量精度要求的提高，各种子空间类谱估计算法逐渐被应用到多输入多输出雷达中_10】．由于该类算法对信噪比及数据快拍有较高要求，因此在很多恶劣环境下不能取得较好的结果．近年来涌现的压缩感知理论显示，采用较少阵列回波数据仍可获得较高的计算分辨率[】“]，基于该稀疏理论的多输人多输出雷达定位研究已经取得了一定的研究成果u．现有的压缩感知理论基于范数理论发展而来．由于该理论仅在满足一定观测量M的前提(M>KlogN，其中K表示信号中非零元素个数，』＼，表示信

7、号长度)下才能实现对范数模型的近似，因此Cand~s等副指出，可以通过给范数模型引入加权向量实现对范数模型的准确逼近．通过对该加权范数模型收稿日期：2012—05—05网络出版时间：2013—06—06基金项目：国家自然科学基金资助项目(61372071，60902079，60902031，61033004)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(K50510020018)作者简介：沈方芳(1982一)，女