雙基地MIMO雷達(dá)角度估計(jì)與陣列校正技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:雙基地MIMO雷達(dá)角度估計(jì)與陣列校正技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:多輸入多輸出(Mutual Input Mutual Output,MIMO)雷達(dá)是一種基于MIMO通信技術(shù)的新型雷達(dá)體制,其目標(biāo)角度估計(jì)性能優(yōu)于傳統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá)。實(shí)際的MIMO雷達(dá)系統(tǒng)可能存在幅相誤差或者互耦效應(yīng)等陣列誤差,這些因素會(huì)嚴(yán)重影響MIMO雷達(dá)的角度估計(jì)性能。本文針對(duì)這些情況展開了MIMO雷達(dá)的目標(biāo)角度估計(jì)和陣列校正研究。主要研究工作如下:首先,針對(duì)互耦效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重影響雙基地MIMO雷達(dá)目標(biāo)角度估計(jì)的問題,提出了一種基于ESPRIT方法的雙基地MIMO雷達(dá)DOA和DOD估計(jì)算法。該算法利用均勻線陣下互耦矩陣的帶狀循環(huán)對(duì)稱特性和陣列流型矩陣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了互耦效應(yīng)影響下雙基地MIMO雷達(dá)DOA和DOD的精確估計(jì)。新算法無(wú)需對(duì)角度進(jìn)行搜索,并且角度自動(dòng)匹配,計(jì)算量小,對(duì)角度的估計(jì)精度高,在低信噪比環(huán)境下依然能取得較好的估計(jì)性能。此外,當(dāng)陣列的互耦系數(shù)自由度較小時(shí),算法的DOA和DOD估計(jì)性能要優(yōu)于理想陣列條件下的ESPRIT算法。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性和正確性。其次,首先針對(duì)幅相誤差會(huì)嚴(yán)重影響傳統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)目標(biāo)角度估計(jì)的問題,提出了一種實(shí)現(xiàn)DOA估計(jì)和幅相系數(shù)校正的迭代秩損算法。新算法以迭代的方式構(gòu)造秩損矩陣,實(shí)現(xiàn)了幅相系數(shù)的聯(lián)合估計(jì)。一方面克服了原始秩損算法所估計(jì)出的幅相系數(shù)不唯一的缺陷,提高了算法的穩(wěn)定性。另一方面抑制了秩損算法在信噪比較低時(shí)出現(xiàn)的偽峰問題,提高了DOA的估計(jì)性能。隨后,針對(duì)幅相誤差會(huì)嚴(yán)重影響雙基地MIMO雷達(dá)目標(biāo)角度估計(jì)的問題,提出了一種實(shí)現(xiàn)雙基地MIMO雷達(dá)目標(biāo)角度估計(jì)和陣列校正的迭代秩損算法。該算法利用傳統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)與雙基地MIMO雷達(dá)在信號(hào)模型上的相似之處,通過對(duì)雙基地MIMO雷達(dá)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行重排,實(shí)現(xiàn)了迭代秩損算法在雙基地MIMO雷達(dá)的目標(biāo)角度估計(jì)和陣列校正問題上的應(yīng)用。新算法只需要一維角度搜索,降低計(jì)算量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)角度和幅相系數(shù)的精確估計(jì),在低信噪比環(huán)境下依然具有較好的估計(jì)性能。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性和正確性。
【關(guān)鍵詞】:MIMO雷達(dá) 角度估計(jì) 陣列校正 幅相誤差 互耦系數(shù)
【學(xué)位授予單位】:江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN958
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-13
- 1.1 研究背景與研究意義9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 論文章節(jié)安排11-13
- 第二章 基本理論及常見算法13-34
- 2.1 子空間理論簡(jiǎn)介13-16
- 2.2 雙基地MIMO雷達(dá)信號(hào)模型16-19
- 2.2.1 理想陣列條件下的信號(hào)模型16-17
- 2.2.2 互耦效應(yīng)影響下的信號(hào)模型17-18
- 2.2.3 幅相誤差影響下的信號(hào)模型18-19
- 2.3 基于子空間理論的常見目標(biāo)角度估計(jì)算法19-33
- 2.3.1 理想陣列條件下的目標(biāo)角度估計(jì)19-27
- 2.3.2 互耦效應(yīng)影響下的目標(biāo)角度估計(jì)算法27-31
- 2.3.3 幅相誤差影響下的目標(biāo)角度估計(jì)算法31-33
- 2.4 本章小結(jié)33-34
- 第三章 互耦效應(yīng)影響下的目標(biāo)角度估計(jì)算法研究34-49
- 3.1 基于ESPRIT的目標(biāo)角度估計(jì)算法研究34-39
- 3.2 仿真實(shí)驗(yàn)39-47
- 3.3 本章小結(jié)47-49
- 第四章 幅相誤差影響下的目標(biāo)角度估計(jì)算法研究49-70
- 4.1 相控陣?yán)走_(dá)目標(biāo)角度估計(jì)和陣列校正算法研究49-53
- 4.1.1 相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)模型49-50
- 4.1.2 相控陣?yán)走_(dá)DOA估計(jì)和幅相系數(shù)校正50-53
- 4.2 雙基地MIMO雷達(dá)目標(biāo)角度估計(jì)和陣列校正算法研究53-57
- 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)57-69
- 4.4 本章小結(jié)69-70
- 第五章 總結(jié)與展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-75
- 致謝75-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目與已錄用學(xué)術(shù)論文76
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本文編號(hào):277038
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