[发明专利]一种MIMO雷达的参数估计方法

说明书

本发明公开了一种MIMO雷达的参数估计方法，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。优点：本发明能够适用于高分辨率的参数估计，不但可以精确估计出目标的二维角度，而且还可以克服阵列噪声实现目标的反射幅度的精确估计，并且在较低信噪比以及存在阵列误差情况下，基于OMP算法对MIMO雷达参数估计的性能较好，该算法还有数据采样率低、数据运算量小的优势。

技术领域

本发明涉及一种MIMO雷达的参数估计方法，属于MIMO雷达信号处理技术领域。

背景技术

MIMO雷达概念及其相关的信号处理技术受到了各国学者越来越多的关注，许多学者关于MIMO雷达的参数估计性能进行了研究。最近几年，信号处理领域出现了利用已有的经典方法(诸如，变换编码，优化算法等)解决高速率模-数转化问题的压缩感知(Compressive Sensing)理论，它通过开发信号的稀疏特性，在远小于Nyquist采样率的条件下，用随机采样获取信号的离散样本，然后通过非线性重建算法完美的重建信号。

无论是传统算法还是基于压缩感知的目标重构方法，其前提都为阵列流形精确已知。但在实际情况中阵列的误差往往无法避免，所以探讨阵列存在误差时如何实现稳健的目标角度估计具有非常重要的实际意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种MIMO雷达的参数估计方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种MIMO雷达的参数估计方法，

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。

进一步的，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。

进一步的，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，α₁,α₂…α_P1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。