壓縮采樣雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)估計(jì).pdf

1、要滿足現(xiàn)代雷達(dá)的高分辨率要求，就需要提高信號(hào)帶寬以及增大陣列孔徑或者增加陣元個(gè)數(shù)。但是，若是依然采用奈奎斯特定理采樣則會(huì)導(dǎo)致采樣率太高，同時(shí)會(huì)得到大量的采樣數(shù)據(jù)量，并且在這種情況下硬件電路實(shí)現(xiàn)也比較困難。將壓縮采樣理論應(yīng)用到雷達(dá)信號(hào)處理中，可以解決大數(shù)據(jù)量的采樣、傳輸、處理以及存儲(chǔ)的問(wèn)題。
　　本文主要對(duì)基于壓縮采樣模型的雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)方法展開(kāi)研究。主要工作如下：
　　1.研究了壓縮感知中測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)。研究一種切比雪夫-

2、貝努利測(cè)量矩陣(Chebyshev Bernoulli，CB)構(gòu)造算法。將切比雪夫混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的序列通過(guò)符號(hào)函數(shù)映射成元素只有?1的序列，并證明了映射后的序列服從貝努利分布，從而由該序列構(gòu)造出切比雪夫-貝努利測(cè)量矩陣。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明，該測(cè)量矩陣能夠達(dá)到和隨機(jī)矩陣以及混沌矩陣一樣的重構(gòu)效果，同時(shí)還要比隨機(jī)矩陣更加穩(wěn)定，以及避免了混沌系統(tǒng)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)對(duì)其等間隔采樣來(lái)構(gòu)造測(cè)量矩陣造成資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。切比雪夫-貝努利測(cè)量矩陣與其它矩陣相比易

3、于實(shí)現(xiàn)，具有一定的實(shí)用價(jià)值，更加適用于壓縮感知應(yīng)用中。
　　2.在分段模擬信息轉(zhuǎn)換器(Analog to Information Coverter，AIC)的基礎(chǔ)上，研究一種分塊分段 AIC壓縮采樣結(jié)構(gòu)。將該結(jié)構(gòu)的等效測(cè)量矩陣轉(zhuǎn)化為稀疏對(duì)角塊矩陣，解決了由于分段 AIC等效測(cè)量矩陣是密集矩陣給硬件實(shí)現(xiàn)以及存儲(chǔ)空間帶來(lái)的壓力。并將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用在雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)中，對(duì)雷達(dá)目標(biāo)的距離-多普勒信息進(jìn)行估計(jì)，降低采樣率的同時(shí)提高了分辨率。通過(guò)

4、仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，在壓縮采樣值較多情況下，分塊分段AIC結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到和分段AIC結(jié)構(gòu)一樣的性能，而此時(shí)分塊分段AIC結(jié)構(gòu)比分段AIC結(jié)構(gòu)更加節(jié)省硬件資源。
　　3.研究了空時(shí)二維壓縮采樣陣列結(jié)構(gòu)。對(duì)陣列接收信號(hào)在角度域稀疏性進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一種空時(shí)二維壓縮采樣陣列結(jié)構(gòu)。空域壓縮結(jié)構(gòu)由混沌電路和模擬乘法器組成，減少了陣元接收通道數(shù)，降低了硬件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。時(shí)域壓縮采用分塊分段 AIC結(jié)構(gòu)，降低采樣率的同時(shí)節(jié)約了存儲(chǔ)空間。仿真結(jié)