[发明专利]一种分布式MIMO雷达稳健定位方法

说明书

本发明公开了一种分布式MIMO雷达稳健定位方法，所述方法包括：步骤1：基于通过阵元分组，计算得到多个目标位置样本点；步骤2：通过目标位置样本点，计算通道关联密度和；步骤3：基于通道关联密度和，计算通道权重值；步骤4：基于通道权重值对通道加权，确定稳健目标位置估计值。本发明能够提高分布式MIMO雷达目标定位的准确度和效率。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种分布式MIMO雷达稳健定位方法。

背景技术

雷达是全天候目标检测、定位的有效手段，能够获取目标的精确位置信息，其在现代战争、通信、救援等军民领域发挥着至关重要作用。分布式多输入多输出(MultipleInput Multiple Output，MIMO)雷达采用了收发天线分置结构，对于每一对收发天线，可以形成独立的双基地探测系统。

分布式MIMO雷达能够利用空间分集特性，对抗目标的雷达散射截面积(RadarCross-Section，RCS)闪烁，该雷达的M发N收系统可以形成M×N路观测，然后各通道的信息被传输到融合中心集中处理，从而获取到目标位置、速度等信息。现有技术中，通常采用间接定位法进行分布式MIMO雷达目标定位，首先要通过信号处理获得关于目标的观测值，例如双基地距离(Bistatic Range，BR)、到达时间差(Time Difference of Arri val，TDOA)等，然后利用观测值和收发天线的位置信息，得到一系列的等式，进而求解出目标位置。常见的求解方法有迭代约束加权最小二乘(Iterative Constrained Weighted LeastSquares，ICWLS)和两步加权最小二乘(Two Stage Weighted Least Squares，TSWLS)等。

但是，在上述现有技术中，如果当分布式MIMO雷达中的某些通道中存在非视距传播(Non-line-of-sight，NLOS)或者低信干噪比(Signal Interference Noise Ratio，SINR)等情况，均会导致BR中包含有异常值，此时利用BR作为观测值来间接定位，会导致异常值对基于最小二乘的算法产生严重影响，即直接使用所有雷达节点的定位结果将偏离实际目标位置。

另外，为了实现稳健定位，现有技术采用两种方法：其一，将最大相关熵引入到定位问题中，但是每次迭代利用cvx求解凸优化问题，会导致复杂度较高，且精度损失大；其二，通过建立L1范数定位模型，然后利用拉格朗日神经网络求解，但是性能受到参数设置的影响影响较大，通常需要迭代数千次以上，且精度较差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种分布式MIMO雷达稳健定位方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种分布式MIMO雷达稳健定位方法，应用于分布式MIMO雷达系统，所述方法包括：步骤1：通过阵元分组，计算得到多个目标位置样本点；步骤2：通过目标位置样本点，计算通道关联密度和；步骤3：基于通道关联密度和，计算通道权重值；步骤4：基于通道权重值对通道加权，确定稳健目标位置估计值。

在本发明的一个实施例中，所述二维分布式MIMO雷达中包括M个发射机和N个接收机，所述步骤1包括：步骤1-1：将第m个发射机和第n个接收机的位置记为和其中m＝1，...，M，n＝1,...,N；目标位置记为x₀＝[x₀,y₀]^T；步骤1-2：假设发射信号之间相互正交，计算第m个发射机和第n个接收机组成的通道下的双基地观测距离，表示为：