[发明专利]一种基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达相干信源DOA估计方法

摘要

本发明公开了一种基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达相干信源DOA估计方法，属于多输入多输出(MIMO)雷达目标参数估计领域，具体地说是一种MIMO雷达相干信源的DOA估计方法，利用加权SL0算法估计MIMO雷达目标DOA时，需要把协方差矩阵进行矢量化来获得相应的稀疏重构模型，并利用信号和噪声子空间的正交性来构造加权向量，然而当存在相干信源时，MIMO雷达协方差矩阵的秩将退化，利用协方差匹配准则重构出一个满秩的协方差矩阵，恢复了MIMO雷达协方差矩阵的Toeplitz特性，并利用协方差逆矩阵的高阶幂来近似噪声子空间从而来计算加权向量。本发明算法能够在无需预知信源数目的情况下有效地完成对相干信源的DOA估计。

主权项

1.一种基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达相干信源DOA估计方法，其特征在于：具体包含如下步骤；步骤1，根据虚拟阵列的输出信号X，计算协方差矩阵其中，J为快拍数，(·)^H表示共轭转置运算；步骤2，建立基于协方差匹配准则的目标函数，步骤3，采用凸优化工具包求解目标函数，获得信号协方差矩阵的估计值并将其向量化，即其中，vec(·)表示对矩阵向量化；步骤4，将搜索空域[‑90°,90°]按等角度间隔划分，L为划分总单元数，构造一个冗余字典其中，(·)*表示矩阵共轭；⊙表示Khatri‑Rao积；表示空域内所有可能的来波方向，表示Kronecker积，为发射阵列的导向向量，为接收阵列的导向向量，(·)^T表示矩阵转置；步骤5，计算加权向量r_w，并构造连续函数建立稀疏表示模型：其中，且m为正整数；为函数的变量，σ为函数的形状参数；步骤6，采用SL0算法求解稀疏表示模型，进而获得稀疏解步骤7，通过搜索的谱峰位置确定目标的DOA。