[发明专利]一种MIMO雷达的参数估计方法

权利要求书

1.一种MIMO雷达的参数估计方法，其特征在于，

利用预先构建的考虑阵列误差情况下的双基地信号模型获取接收信号；

利用预先构建的稀疏信号模型对接收信号进行稀疏表示；

利用随机高斯观测矩阵对稀疏表示的接收信号进行投影采用，得到测量信号；

利用OMP重构算法对测量信号进行重构，确定目标的方位角和俯仰角；

所述考虑阵列误差情况下的双基地信号模型为：

其中，X_n-error表示接收信号，接收信号的目标角度空间离散成P₁×P₂个方向，P₁为目标角度离散空间波离角个数，P₂为目标角度离散空间波达角的个数，表示目标角度离散空间的第P₁个波离角，表示目标角度离散空间的第P₂个波达角，A_Mr-error(表示接收阵列含有误差的导向矢量矩阵，表示发射阵列含有误差的导向矢量矩阵，表示反射幅度矩阵，S表示系统发射的M个正交独立的波形，W表示复高斯白噪声，T为矩阵转置符号；

所述利用预先构建的稀疏信号模型对接收信号进行稀疏表示为：

X_n-error＝(ψ_nσ)^T

其中，表示波离角空间的角，总共有P₁个，其中表示波达角空间的角，总共有P₂个，σ表示接收信号在稀疏表示后的稀疏向量矩阵，σ_ij表示第i个波达角和第j个波离角所对应的离散空间存在的目标对应的反射幅度，i＝1，2，…，P₂，j＝1，2，…，P₁。

2.根据权利要求1所述的MIMO雷达的参数估计方法，其特征在于，所述利用随机高斯观测矩阵对稀疏表示的接收信号进行投影采用，得到测量信号表示为：

y_n＝Θ_nσ

其中，Θ_n表示感知矩阵，σ表示接收信号在稀疏表示后的稀疏向量矩阵；

Θ_n＝φ_nψ_n

其中，φ_n表示一个平稳的、与变换基矩阵ψ_n不相关的M×L维的随机高斯观测矩阵，n＝1，2，…M，M＜L。

3.根据权利要求2所述的MIMO雷达的参数估计方法，其特征在于，所述重构的过程为：

1)从感知矩阵中Θ中选出与残余信号矢量r相关性最大的列对应的索引λ_k，λ_k＝argmax(Θ_n^Hr)，Θ_n表示Θ的第n列，1＜＜n＜＜N，H表示转置共轭，argmax()表示求Θ_n^Hr取得最大值所对应的变量点的集合；

2)更新索引集Ω＝Ω∪λ_k；

3)利用最小二乘估计得到近似解：中，为迭代第k次的最小二乘近似解，Θ_Ω是由Θ中Ω指示的列构成的矩阵，||y_n-Θ_ΩX′_n||₂表示求式子的2范数，argmin()表示求||y_n-Θ_ΩX′_n||₂取得最小值解的集合；

4)更新残余信号矢量

5)判断迭代是否满足停止条件k＝K或||r||₂＜＜ε，满足则停止输出否则令k＝k+1，转为步骤1)。

4.根据权利要求3所述的MIMO雷达的参数估计方法，其特征在于，由OMP重构算法迭代确定索引集Ω表示K个非零元素的位置，这些元素的值对应为此时的投影系数k＝1，2，...K，测量信号y_n对K个原子所张成的子空间的投影系数对应为X′_n中的非零元素，其中非零元素的位置索引指出了目标的角度，其值的大小为目标的反射幅度，通过目标的角度和反射幅度确定目标的方位角和俯仰角。