基于平行因子的雙基圓陣MIMO雷達定位與測速方法研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)雷達是一種新體制雷達，它將 MIMO技術(shù)引入雷達系統(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雷達系統(tǒng)既有雙基地雷達探測隱身目標(biāo)、隱蔽偵查等特點，同時又能獲得MIMO技術(shù)帶來的優(yōu)勢。
　　在雷達系統(tǒng)中多目標(biāo)角度和多普勒估計是探測目標(biāo)信息的重要一環(huán)。學(xué)者們通常采用對角度與多普勒分別估計并進行配對的方法來實現(xiàn)多目標(biāo)參數(shù)估計，然而多目標(biāo)情況下的參數(shù)配對問題較為復(fù)雜，不利于工程實踐。因此多目

2、標(biāo)下雙基地 MIMO雷達的角度和多普勒估計與配對問題受到了廣泛關(guān)注。在雙基地 MIMO雷達系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的MUSIC和Capon角度估計方法需進行二維譜峰搜索，計算復(fù)雜度高，同時需要進行角度多普勒配對。ESPRIT算法能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)角度和多普勒同時估計，但是在收發(fā)陣列均為線陣時只能得到雷達目標(biāo)的兩維角度信息，無法對目標(biāo)進行三維空間定位。同時線陣在不同角度的測角精度不同，雙圓陣的提出解決了這個問題，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方法無法直接使用。
　　本文針對在多目標(biāo)情況下雙基圓陣 MIMO雷達的定位測速問題，提出了一種基于平行因子的雙基圓陣 MIMO雷達角度與多普勒估計方法。該方法將得到的接收信號構(gòu)建為平行因子模型，利用COMFAC方法求解模型，同時根據(jù)該模型下求得的導(dǎo)向矢量的結(jié)構(gòu)特點，最終估計出目標(biāo)的接收角度、發(fā)射角度和多普勒，進而得到目標(biāo)位置與速度信息，該方法可以同時得到角度與多普勒五維信息，參數(shù)自動配對，實現(xiàn)了多目標(biāo)

4、在空間中三維定位和測速。
　　本文推導(dǎo)了雙基圓陣 MIMO雷達的多目標(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)估計結(jié)果在理論上能夠達到的最低方差，反應(yīng)了是算法在理論上可以到達的最好的參數(shù)估計性能，故將其作為與本文所提算法的參數(shù)估計誤差分析的對比，利用計算機仿真實驗對基于平行因子的雙基地 MIMO雷達角度與多普勒聯(lián)合估計方法在不同信噪比、不同陣列尺寸情況下的性能進行對比分析。通過對仿真結(jié)果的分析，本文方法在雙基圓陣