[发明专利]一种双基地MIMO雷达角度估计方法

权利要求书

1.一种双基地MIMO雷达角度估计方法，用于联合二维波离角，二维波达角与极化角估计，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据双基地MIMO雷达匹配滤波后得到的阵列信号构建三阶张量模型，所述张量模型中包括多个因子矩阵，所述因子矩阵至少包括波离角因子矩阵与波达角因子矩阵；

S2、利用平行因子算法对所述张量模型进行平行因子分解，获得所述张量模型中的各因子矩阵的估计值；

S3、对步骤S2获得的所述张量模型中的波离角因子矩阵的估计值进行变换和特征值分解，得到波离角因子矩阵的特征值和相应的特征向量；

S4、利用步骤S3获得的所述波离角因子矩阵的特征值，得到波离角的方位角估计值；

S5、利用步骤S3获得的所述波离角因子矩阵的特征向量，结合向量叉乘的性质，计算得到波离角的俯仰角估计值，综合波离角的方位角估计值与俯仰角估计值即得到二维波离角估计值；

S6、利用步骤S5获得的所述二维波离角估计值，构建方向矩阵，并经过计算得到对应的二维发射极化角估计值；

S7、基于步骤S3-S6类似的步骤，得到二维波达角的估计值及对应的二维接收极化角的估计值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，构建得到的三阶张量模型为：

Z＝I_3,K×1D_t×2D_r×3F+N

其中，三阶张量M为双基地MIMO雷达的发射阵元数，N为接收阵元数，L表示接收快拍数；I表示单位张量，K为目标数；D_t，D_r，F为因子矩阵，角标t对应于波离角，角标r对应于波达角，D_t×2，D_r×3分别表示D_t的2模乘积与D_r的3模乘积；为对应的噪声张量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，获得所述张量模型中的各因子矩阵的估计值，具体是通过三线性交替最小二乘法，求得各因子矩阵的估计值最优解。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中，特征值表示为：

其中，diag表示对角矩阵，k表示第k个目标，且1≤k≤K；

步骤S4中，波离角的方位角估计值表示为：

其中，的上标表示估计值，angle表示相位角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S5中，波离角的俯仰角估计值表示为：

其中，p_t,k为一个向量叉积，p_t,k(1)和p_t,k(2)分别为p_t,k的第一和第二个元素；

步骤S5中，综合波离角的方位角估计值与俯仰角估计值，得到的二维波离角估计值为

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S6中，二维接收极化角的估计值表示为其通过下式计算得到：

其中，g_t,k为利用方向矩阵得到的极化向量，g_t,k(1)和g_t,k(2)分别为g_t,k的第一和第二个元素。