[发明专利]一种用于MIMO雷达的低复杂度接收机设计方法

摘要

本发明公开了一种用于MIMO雷达的低复杂度接收机设计方法，该方法属于信号处理领域，它特别涉及关于雷达信号处理技术领域中低复杂度接收机设计问题，适用于MIMO雷达接收机设计。本发明利用输出信噪比所得到选择结果a的检测概率，接近最优选择的检测概率；但是输出信噪比的运算量要远远小于直接去结算这种选择结果的检测概率，因而本发明在检测效果相当的情况下极大的减少了系统的计算量。

主权项

1.一种用于MIMO雷达的低复杂度接收机设计方法，该方法包括：步骤1：将N个接收站的接收天线收的到信号组成一个向量，即接收信号r(t)；r(t)＝[r1(t)，...，rN(t)]T，若目标不存在，则rn(t)＝wn(t)，若目标存在，则其中w_n(t)为第n个接受机的噪声，假设是高斯随机过程，其在时间上是白的且满足i，j＝1，...，N.其中W_ij是一个正定矩阵W的第(i，j)个元素；β_mn和τ_mn分别表示mn路信号的反射系数和时间延迟，其中是β_mn的方差，s_m(t)是第m个发射机发射的波形；分别为第m个发射机到目标的距离、第n个接收机到目标的距离，E_m表示第m个发射机发射的能量，M是总的发射机的个数；步骤2：计算第n个接收站中第mj个匹配滤波器的输出其中u_mj(t)＝s_m(t‑τ_mj)，*表示共轭，并令x_n＝[x_11n，...，x_MNn]^T表示第n个接收机的匹配滤波器输出向量，T_m是第m个发射站发射的信号持续时间，τ_mj表示第mj个匹配滤波器的的时间延迟；步骤3：计算出步骤1中假设检验问题的似然比检测器Ts；步骤4：计算出mn路的输出信噪比ηmn；步骤5：将ηmn分为N组，计为ηn＝[η1n，...，ηMn]T，n＝1，...，N，并对每组的元素进行排序；步骤6：根据步骤5中的排序的结果，对每一个接收站，选取信噪比最大的匹配滤波器添加选择矩阵J_n(a_n)，使得每个接收站的量测值变成J_n(a_n)x_n，这里a_n＝[a_11n，，...，a_MNn]^T，a_mjn＝1，表示第mj个匹配滤波器被第n个接收机选取，如果a_mjn＝0，则不被选取，也就无需准备对应mj路所需的匹配滤波器；其中J_n(a_n)表示一个算子，它是由对角矩阵diag{a_11n，...，a_MNn}将所有非零行元素删除所得出；这里如果j≠n，则令a_mjn＝0；从而得到选择矩阵步骤7：令此时匹配滤波器的输出由x变为J(a)x，相应的似然比检测器变成：Ts＝(J(a)x)H(J(a)∑0JT(a))‑1‑(J(a)∑1JT(a))‑1)J(a)x，根据步骤6中的选择结果a的检测概率其中γ为门限值为一个函数，其值确定与虚警概率P_FA，选择矢量a有关，且满足表示未检测到目标，表示检测到目标，T_s是检测统计量，其表达式如下；Ts＝(J(a)x)H(J(a)∑0JT(a))‑1‑(J(a)∑1JT(a))‑1)J(a)x，这里