本文關鍵詞：基于大維隨機矩陣理論的MIMO雷達DOD-DOA聯(lián)合估計方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為近年來新出現(xiàn)的一種雷達，多輸入多輸出（Multiple Input MultipleOutput）雷達由于其在目標檢測和參數(shù)估計方面的優(yōu)勢，，獲得了廣泛關注。目標參數(shù)估計是MIMO雷達信號處理領域的主要內容，是獲得目標精確定位和成像的關鍵環(huán)節(jié)。 在目標參數(shù)估計領域，針對雙基地MIMO雷達發(fā)射角（DOD）與到達角（DOA）聯(lián)合估計問題，目前已經提出許多方法。然而，這些DOD-DOA估計方法所依賴的前提條件是：發(fā)射陣元數(shù)和接收陣元數(shù)較小而總的快拍數(shù)足夠大。當快拍數(shù)有限、與陣元數(shù)在同一數(shù)量級時，傳統(tǒng)參數(shù)估計方法中用樣本協(xié)方差矩陣代替統(tǒng)計協(xié)方差矩陣的信號處理手段不再適用。另外，由于MIMO雷達的觀測噪聲分布可能呈現(xiàn)非高斯特性，傳統(tǒng)的高斯噪聲假設下的信號處理方法不再成立。本文借鑒傳統(tǒng)的MIMO雷達目標參數(shù)估計方法，找到與大維隨機矩陣理論之間的聯(lián)系，針對大陣列MIMO雷達系統(tǒng)DOD-DOA估計問題展開了深入的研究。 本文的研究工作得到國家自然科學基金項目“基于大維隨機矩陣理論的MIMO雷達穩(wěn)健目標檢測與估計”（項目編號：61371158）的資助。本文的創(chuàng)新性工作如下： 針對快拍數(shù)有限的情況，本文建立了雙基地MIMO雷達回波數(shù)據的高斯隨機矩陣模型，提出了基于大維隨機矩陣理論的DOD和DOA聯(lián)合估計方法——2D-GMUSIC方法，該方法可以在快拍數(shù)和收發(fā)陣元數(shù)的乘積相比擬的條件下，進行較為精確的DOD-DOA估計。在此基礎上，進一步提出2D-G-SSMUSIC改進方法，改善了參數(shù)估計性能。 上述提出的方法只能在高斯噪聲背景下進行目標參數(shù)估計。本文基于穩(wěn)健估計理論和隨機矩陣理論，進一步提出了Robust-2D-GMUSIC方法以及Robust-2D-G-SSMUSIC方法，這些方法可以在非高斯噪聲背景下進行DOD和DOA聯(lián)合估計。 為避免二維譜峰搜索，在Robust-2D-GMUSIC方法基礎上，進一步提出一種基于隨機矩陣理論和多項式求根的雙基地MIMO雷達DOD-DOA聯(lián)合估計方法——Robust-2D-ROOT-GMUSIC。該方法可節(jié)省運行時間，且可自動配對。由于利用多項式求根技術，能對具有相近或相同DOA的目標實現(xiàn)精確估計。
【關鍵詞】：MIMO雷達 目標參數(shù)估計 大維隨機矩陣 穩(wěn)健估計 DOD DOA 陣列信號處理
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 MIMO 雷達研究背景10-12
• 1.2 隨機矩陣理論研究背景12
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 MIMO 雷達 DOD-DOA 估計的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 隨機矩陣在陣列信號處理中的應用現(xiàn)狀13
• 1.4 課題研究的意義13-14
• 1.5 本文研究工作及內容安排14-16
• 第2章 基礎知識16-28
• 2.1 陣列信號處理基礎知識16-19
• 2.1.1 陣列信號處理的前提及假設16-17
• 2.1.2 常用陣列模型17-19
• 2.2 矩陣的相關知識19-21
• 2.2.1 特征值與特征向量19-20
• 2.2.2 矩陣的奇異值分解20
• 2.2.3 Kronecker 積20-21
• 2.2.4 Khatri-Rao 積21
• 2.2.5 廣義逆矩陣21
• 2.2.6 向量化函數(shù)21
• 2.3 隨機矩陣的相關知識21-26
• 2.3.1 常用隨機矩陣21-24
• 2.3.2 常用變換24
• 2.3.3 漸進譜定理24-25
• 2.3.4 有關譜分解的經驗譜極限分布理論25-26
• 2.4 本章小結26-28
• 第3章 基于隨機矩陣理論的陣列信號 DOA 估計28-36
• 3.1 信號模型28-29
• 3.2 DOA 估計方法研究29-33
• 3.3 仿真結果和分析33-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第4章 高斯噪聲背景下雙基地 MIMO 雷達 DOD-DOA 估計的隨機矩陣方法36-48
• 4.1 信號模型36-38
• 4.2 DOD-DOA 估計方法研究38-42
• 4.3 仿真結果42-46
• 4.4 本章小結46-48
• 第5章 非高斯噪聲環(huán)境下雙基地 MIMO 雷達 DOD-DOA 估計的隨機矩陣方法48-60
• 5.1 信號模型48
• 5.2 DOD-DOA 估計方法研究48-54
• 5.3 仿真結果54-57
• 5.4 本章小結57-60
• 第6章 總結與展望60-64
• 6.1 全文總結60-62
• 6.2 未來的研究方向62-64
• 參考文獻64-68
• 導師及作者簡介68-70
• 攻讀碩士期間的研究成果70-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前2條

1 關鍵;黃勇;;MIMO雷達多目標檢測前跟蹤算法研究[J];電子學報;2010年06期

2 楊明磊;陳伯孝;秦國棟;張守宏;;多載頻MIMO雷達的空時超分辨算法[J];電子與信息學報;2009年09期

  本文關鍵詞：基于大維隨機矩陣理論的MIMO雷達DOD-DOA聯(lián)合估計方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：379570