本文關(guān)鍵詞：稀疏目標(biāo)的MIMO雷達(dá)成像技術(shù)研究　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：MIMO(Multiple input Multiple output,MIMO)雷達(dá)可以利用空間廣布的多發(fā)多收陣元,顯著拓展目標(biāo)散射信息的空間采樣能力,提高雷達(dá)系統(tǒng)的空間分辨率,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的成像觀測(cè)。空間分布較緊湊的集中式MIMO雷達(dá)作為MIMO雷達(dá)的一種主要應(yīng)用形式,其成像技術(shù)的研究已在目標(biāo)監(jiān)視、安全檢測(cè)、對(duì)地遙感等領(lǐng)域得到廣泛的關(guān)注。集中式MIMO雷達(dá)由于采用較為緊湊的陣元空間分布,導(dǎo)致目標(biāo)的多通道空間采樣之間呈現(xiàn)部分相關(guān)性,從而成為限制系統(tǒng)空間分辨率進(jìn)一步提高的瓶頸因素。為此,本文從集中式MIMO雷達(dá)空間譜填充的特點(diǎn)出發(fā),通過引入目標(biāo)的稀疏先驗(yàn),針對(duì)上述瓶頸問題,開展了以下研究工作:1.推導(dǎo)了遠(yuǎn)場(chǎng)條件下的集中式MIMO雷達(dá)兩維回波模型,利用空間譜理論描述了集中式MIMO雷達(dá)空間譜填充的特點(diǎn),分析了匹配濾波成像結(jié)果。然后,構(gòu)建了集中式MIMO雷達(dá)成像仿真和實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景,用于后續(xù)研究?jī)?nèi)容。2.研究了基于匹配濾波和正則化方式的信噪比增強(qiáng)方法,并從集中式MIMO雷達(dá)回波的相關(guān)性出發(fā),提出了一種基于非凸約束的低秩矩陣去噪算法,進(jìn)一步改善了回波信噪比。3.在空間譜均勻致密填充下,建立了系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(Point Spread Function,PSF)與目標(biāo)散射系數(shù)兩維卷積信號(hào)模型,提出了兩維迭代去卷積成像方法,消除了點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的卷積效應(yīng)。然后,減少陣元及發(fā)射頻點(diǎn)數(shù)目導(dǎo)致均勻空間譜部分行列隨機(jī)缺失,提出了兩種回波矩陣重排方式,利用重排回波之間的相關(guān)性,提出了基于非凸約束的低秩回波矩陣補(bǔ)全(Matrix Completion,MC)方法,準(zhǔn)確補(bǔ)全了缺失的空間譜數(shù)據(jù)。4.在空間譜非均勻填充且不可補(bǔ)全條件下,去卷積成像方法不再適用,依據(jù)壓縮感知理論(Compressed Sensing,CS),提出了基于非凸約束的兩維稀疏成像方法,仿真分析了 off-grid及相位誤差引起的模型失配對(duì)成像性能的影響。緊接著探討了成像網(wǎng)格及空間譜相關(guān)性導(dǎo)致的冗余數(shù)據(jù)與觀測(cè)矩陣列互相關(guān)特性之間的聯(lián)系,針對(duì)空間譜冗余造成的觀測(cè)矩陣列互相關(guān)性較強(qiáng)問題,提出了投影矩陣優(yōu)化方法,降低了觀測(cè)矩陣的列互相關(guān)性。
[Abstract]:Multiple input multiple output ( MIMO ) radar is widely used in the field of MIMO radar . A projection matrix optimization method is proposed to reduce the correlation between the columns of the observation matrix .

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN957.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1364449