[发明专利]一种分置天线MIMO雷达的克拉美罗界计算方法

摘要

该发明公开了一种分置天线MIMO雷达的克拉美罗界计算方法，属于雷达技术领域，它特别涉及关于雷达信号处理中的参数估计性能界克拉美罗界的计算。首先针对MIMO雷达将N个接收机接收到的信号采样值按顺序排列成一列，构成接收信号r，确定接收信号的协方差矩阵，然后求得最大似然估计，计算出对应于不同发射机到接收机路径的采样值，最后计算出MIMO雷达的克拉美罗界。本发明方法普遍适用与多种分置天线MIMO雷达。

主权项

一种分置天线MIMO雷达的克拉美罗界计算方法,该方法包括：步骤1：针对MIMO雷达将N个接收机接收到的信号采样值按顺序排列成一列，构成接收信号r；r＝Sζ+w，其中S＝Diag{U1,U2,…,UN}，Un＝[un(1),un(2),…,un(K)]T，un(k)＝[un1(k),un2(k),…,unM(k)]T，unm(k)表示第n个接收机对第m个发射机发射信号的第k次扫描数据；步骤2：确定接收信号的协方差矩阵C用于最大似然估计C＝SRSH+Q其中，R表示反射系数协方差矩阵，Q表示噪声协方差矩阵；步骤3：根据下式求得θ的估计值其中θ为我们要估计的目标参数：目标位置与目标速度，表示为：θ＝[x,y,vx,vy]T步骤4：重复步骤1到3，根据估计到的求出其根均方误差为其中num为重复次数；步骤5：获得矩阵其中，F为时延τ对目标位置x,y的导数，G为多普勒频率f对x,y的导数，Dt为发射机到目标的距离对x,y的导数，Dr为接收机到目标的距离对x,y的导数；H为多普勒频率对目标速度vx,vy的导数；步骤6：计算出对应于不同发射机到接收机路径的采样值并构成矩阵：其中为S的第i列对时延τnm的导数，其中i＝M(n‑1)+m，为S的第i列对多普勒频率fnm的导数，为S的第m+(n‑1)M列对第m个发射站到目标距离dtm的导数，为S的第m+(n‑1)M列对第n个接收站到目标距离drn的导数；步骤7：令zi为R的第i列，则R＝[z1,…,zMN]，根据公式Y＝RSHC‑1计算得Y，然后根据Jττ＝2Re[YSτ⊙(YSτ)T+(Sτ)HC‑1Sτ⊙(YSR)T]Jτf＝2Re{YSf⊙(YSτ)T+(Sτ)HC‑1Sf⊙(YSR)T}Jff＝2Re{YSf⊙(YSf)T+(Sf)HC‑1Sf⊙(YSR)T}计算得到Jττ,Jτf,Jff；步骤8根据公式分别计算对应于n与m的矩阵值，然后根据计算出各个矩阵值；步骤9根据计算其中Jτf＝JfτH,步骤10根据公式计算出J(θ)，最终可得CRB＝J(θ)‑1对应于CRB的对角元素分别为目标位置x,y和目标速度vx,vy的克拉美罗下界；步骤11根据分别计算出对应于x,y，vx,vy的RCRB(根克拉美罗下界)。