[发明专利]一种用于MIMO雷达的低复杂度接收机设计方法

说明书

本发明公开了一种用于MIMO雷达的低复杂度接收机设计方法，该方法属于信号处理领域，它特别涉及关于雷达信号处理技术领域中低复杂度接收机设计问题，适用于MIMO雷达接收机设计。本发明利用输出信噪比所得到选择结果a的检测概率，接近最优选择的检测概率；但是输出信噪比的运算量要远远小于直接去结算这种选择结果的检测概率，因而本发明在检测效果相当的情况下极大的减少了系统的计算量。

技术领域

本发明属于信号处理领域，它特别涉及关于雷达信号处理技术领域中低复杂度接收机设计问题，适用于MIMO雷达接收机设计。

背景技术

MIMO(Multiple Input Multiple Out)雷达最初由通信技术中的多输入多输出技术引入，对分置天线而言，由于其可以在各个角度对目标进行探测，从而能够抵抗深度衰落，实现空间分集的增益.MIMO雷达又分为主动MIMO雷达与被动MIMO雷达，后者由于无需发射电磁波，从而比较隐蔽，且能够节省资源。

现在社会中电磁环境日趋复杂，对于接收而言，发射天线个数的增加以及电磁环境的复杂都会导致接收机结构的复杂程度大幅度增加。这样就意味着大量的硬件及软件资源将会被消耗。因而低复杂度的接收机设计就成为了亟待解决的问题。

低复杂度接收机的设计主要目的是在不降低系统的性能或者系统性能损失极小的情况下，减少接收机中匹配滤波器，加法器，乘法器，等等硬件的数目。与MIMO系统的天线选择有些相似，目前关于这个方面的研究很多，如，S.Joshi等在09年给出了一种基于凸规划的选择方法，其目的是在复杂度一定的情形下，使得η置信椭圆的体积最大。(见文献：S.Joshi and S.Boyd，“Sensor selection via convex optimization，”IEEETransactions on Signal Processing，vol.57，no.2，pp.451-462，Feb 2009.)ChengguangShi等与16年提出一种基于贪婪的发射器选择方法(见文献Chenguang Shi，Fei Wang，Mathini Sellathurai，and Jianjiang Zhou，“Transmitter subset selection in FM-based passive radar networks for joint target parameter estimation，”IEEESensors Journal，vol.16，no.15，pp.6043-6052，2016)。

目前关于此类问题模型一般较为简单，而且并没有考虑具体的接收机的结构，且其杂波环境都是白噪声，这实际上忽略了杂波空间的相关性。如果考虑空间相关性的影响，接收机的结构实际上是非常复杂的，首先必须要考虑实际接收机的结构。根据具体的结构，才能对此进行简化。而且由于发射信号的复杂性，尤其在被动MIMO雷达中，发射信号并非正交信号，这就进一步增加接收机的复杂度。经常需要在某一个接收机中考虑另外一个接收机接收的信号对于本接收机信号的影响。这两种非理想因素，即非正交波形，杂波空间相关，都会对问题的分析带来更大的复杂度。

发明内容

本发明提供了一种通过匹配滤波器对应的输出信噪比为准则的MIMO雷达低复杂度接收设计的方案，通过本方案可以在资源允许的范围内，获得具有最优/次优检测性能的接收机结构设计方案，从而降低系统的复杂度。

本发明技术方案为一种用于MIMO雷达的低复杂度接收机选择方法，该方法包括：

步骤1：将N个接收站的接收天线收的到信号组成一个向量，即接收信号r(t)；

r(t)＝[r₁(t)，...，r_N(t)]^T，

若目标不存在，则

r_n(t)＝w_n(t)，

若目标存在，则