基于隨機(jī)矩陣?yán)碚摵透倪M(jìn)MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)方法研究
本文關(guān)鍵詞：基于隨機(jī)矩陣?yán)碚摵透倪M(jìn)MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)方法研究
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【摘要】：作為近年來新興的雷達(dá),多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)以其在目標(biāo)檢測(cè)、識(shí)別與定位方面的巨大優(yōu)勢(shì),引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。在MIMO雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域,多目標(biāo)參數(shù)估計(jì)和定位問題一直是熱門的研究方向,而它們實(shí)現(xiàn)的先決條件是需要在噪聲環(huán)境下事先確定目標(biāo)的個(gè)數(shù)。因此,目標(biāo)數(shù)檢測(cè)是MIMO雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域的重要內(nèi)容之一。通常,MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)可以借鑒傳統(tǒng)的信源數(shù)估計(jì)方法。然而,這些方法所依賴的前提條件是發(fā)射和接收陣元數(shù)較小,而快拍數(shù)較大,此時(shí)樣本協(xié)方差矩陣可以代替統(tǒng)計(jì)協(xié)方差矩陣進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)快拍數(shù)有限、而陣元數(shù)較大,兩者達(dá)到同一數(shù)量級(jí)時(shí),樣本協(xié)方差矩陣將不再能代替統(tǒng)計(jì)協(xié)方差矩陣,導(dǎo)致傳統(tǒng)的算法不再適用。在陣列信號(hào)處理中,最小描述長(zhǎng)度(MDL)準(zhǔn)則是一種基于信息論的信源數(shù)估計(jì)方法,由于MDL準(zhǔn)則在目標(biāo)數(shù)估計(jì)上具有估計(jì)一致性、無需判決門限和計(jì)算量小等優(yōu)勢(shì),得到越來越多的應(yīng)用。本文采用雙基地MIMO雷達(dá)信號(hào)模型,在傳統(tǒng)MDL準(zhǔn)則基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)�？紤]到MIMO雷達(dá)向大陣列化的趨勢(shì)發(fā)展,本文基于隨機(jī)矩陣?yán)碚?RMT)和改進(jìn)的MDL準(zhǔn)則對(duì)MIMO雷達(dá)的目標(biāo)數(shù)檢測(cè)方法進(jìn)行較深入研究,以解決由于快拍數(shù)較少、與陣元數(shù)相接近而導(dǎo)致的問題。本文的研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金“基于大維隨機(jī)矩陣?yán)碚摰腗IMO雷達(dá)穩(wěn)健目標(biāo)檢測(cè)與估計(jì)”(項(xiàng)目編號(hào):61371158)的資助。本文的創(chuàng)新性研究工作如下:針對(duì)快拍數(shù)不足的情況,本文提出一種基于LS-MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)方法。該方法利用線性收縮(LS)優(yōu)化技術(shù),在快拍數(shù)與收發(fā)陣元數(shù)乘積相接近的條件下,對(duì)樣本協(xié)方差矩陣進(jìn)行處理,使之重新替代統(tǒng)計(jì)協(xié)方差矩陣,并將其特征值代入MDL準(zhǔn)則中,提高了目標(biāo)檢測(cè)性能。在發(fā)射和接收陣元數(shù)較大的情況下,本文利用隨機(jī)矩陣的漸進(jìn)譜理論,對(duì)大維樣本協(xié)方差矩陣的特征值進(jìn)行修正,并與MDL準(zhǔn)則相結(jié)合,提出一種基于RMT-MDL準(zhǔn)則的大陣列MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)方法,從而提高檢測(cè)性能。進(jìn)一步,本文提出一種基于MDLr準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)方法,該方法利用特征值的r階矩構(gòu)成檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量,對(duì)MDL準(zhǔn)則的表達(dá)式進(jìn)行改進(jìn)。通過對(duì)二、三、四、五階矩的仿真表明,該方法顯著提高了大陣列下MIMO雷達(dá)的多目標(biāo)檢測(cè)性能。
【關(guān)鍵詞】：大陣列MIMO雷達(dá) 目標(biāo)數(shù)檢測(cè) 隨機(jī)矩陣?yán)碚?/strong> MDL準(zhǔn)則
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN957.51
【目錄】：
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 課題研究意義12-13
- 1.4 本文內(nèi)容安排13-16
- 第2章 基礎(chǔ)知識(shí)16-30
- 2.1 數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)16-18
- 2.2 隨機(jī)矩陣?yán)碚撓嚓P(guān)知識(shí)18-20
- 2.3 信源數(shù)估計(jì)20-24
- 2.4 MIMO雷達(dá)非盲目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法24-28
- 2.5 本章總結(jié)28-30
- 第3章 基于LS-MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法研究30-44
- 3.1 MIMO雷達(dá)信號(hào)模型30-32
- 3.2 基于MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法32-35
- 3.3 基于LS-MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法35-42
- 3.4 本章小結(jié)42-44
- 第4章 基于RMT-MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法研究44-50
- 4.1 MIMO雷達(dá)信號(hào)模型44
- 4.2 基于RMT-MDL準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法44-48
- 4.3 仿真結(jié)果48-49
- 4.4 本章總結(jié)49-50
- 第5章 基于MDLr準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法研究50-58
- 5.1 MIMO雷達(dá)信號(hào)模型50
- 5.2 基于MDLr準(zhǔn)則的MIMO雷達(dá)目標(biāo)數(shù)檢測(cè)算法50-52
- 5.3 與傳統(tǒng)算法仿真結(jié)果的對(duì)比與分析52-54
- 5.4 三種改進(jìn)算法性能對(duì)比54-56
- 5.5 本章小結(jié)56-58
- 第6章 全文總結(jié)58-60
- 6.1 論文主要完成的工作58-59
- 6.2 未來的研究方向59-60
- 參考文獻(xiàn)60-66
- 導(dǎo)師及作者簡(jiǎn)介66-67
- 攻讀碩士期間的研究成果67-68
- 致謝68-69
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，本文編號(hào)：863343
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