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1、多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)是一種新體制雷達(dá),它將 MIMO技術(shù)引入雷達(dá)系統(tǒng),從而增加自由度并提高分辨率,具有廣寬的應(yīng)用前景。雙基地 MIMO雷達(dá)系統(tǒng)既有雙基地雷達(dá)探測(cè)隱身目標(biāo)、隱蔽偵查等特點(diǎn),同時(shí)又能獲得MIMO技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。
在雷達(dá)系統(tǒng)中多目標(biāo)角度和多普勒估計(jì)是探測(cè)目標(biāo)信息的重要一環(huán)。學(xué)者們通常采用對(duì)角度與多普勒分別估計(jì)并進(jìn)行配對(duì)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)參數(shù)估計(jì),然而多目標(biāo)情況下的參數(shù)配對(duì)問(wèn)題較為復(fù)雜,不利于工程實(shí)踐。因此多目
2、標(biāo)下雙基地 MIMO雷達(dá)的角度和多普勒估計(jì)與配對(duì)問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注。在雙基地 MIMO雷達(dá)系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的MUSIC和Capon角度估計(jì)方法需進(jìn)行二維譜峰搜索,計(jì)算復(fù)雜度高,同時(shí)需要進(jìn)行角度多普勒配對(duì)。ESPRIT算法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)角度和多普勒同時(shí)估計(jì),但是在收發(fā)陣列均為線(xiàn)陣時(shí)只能得到雷達(dá)目標(biāo)的兩維角度信息,無(wú)法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行三維空間定位。同時(shí)線(xiàn)陣在不同角度的測(cè)角精度不同,雙圓陣的提出解決了這個(gè)問(wèn)題,但在發(fā)射接收均為雙圓陣情況下導(dǎo)向矢量并不具
3、有旋轉(zhuǎn)不變性,傳統(tǒng)ESPRIT方法無(wú)法直接使用。
本文針對(duì)在多目標(biāo)情況下雙基圓陣 MIMO雷達(dá)的定位測(cè)速問(wèn)題,提出了一種基于平行因子的雙基圓陣 MIMO雷達(dá)角度與多普勒估計(jì)方法。該方法將得到的接收信號(hào)構(gòu)建為平行因子模型,利用COMFAC方法求解模型,同時(shí)根據(jù)該模型下求得的導(dǎo)向矢量的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),最終估計(jì)出目標(biāo)的接收角度、發(fā)射角度和多普勒,進(jìn)而得到目標(biāo)位置與速度信息,該方法可以同時(shí)得到角度與多普勒五維信息,參數(shù)自動(dòng)配對(duì),實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)
4、在空間中三維定位和測(cè)速。
本文推導(dǎo)了雙基圓陣 MIMO雷達(dá)的多目標(biāo)角度、多普勒和定位精度的克拉美羅界,由于克拉美羅界是參數(shù)估計(jì)結(jié)果在理論上能夠達(dá)到的最低方差,反應(yīng)了是算法在理論上可以到達(dá)的最好的參數(shù)估計(jì)性能,故將其作為與本文所提算法的參數(shù)估計(jì)誤差分析的對(duì)比,利用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)基于平行因子的雙基地 MIMO雷達(dá)角度與多普勒聯(lián)合估計(jì)方法在不同信噪比、不同陣列尺寸情況下的性能進(jìn)行對(duì)比分析。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析,本文方法在雙基圓陣
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