發(fā)布時間：2018-03-23 07:03

  本文選題：MIMO雷達(dá)　切入點：壓縮感知　出處：《國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：MIMO(Multi-Input Multi-Output)雷達(dá)目標(biāo)的參數(shù)估計對于該新體制雷達(dá)的發(fā)展與應(yīng)用具有重要意義。相比傳統(tǒng)雷達(dá)而言,MIMO雷達(dá)參數(shù)估計面臨著數(shù)據(jù)量大、采樣率高等現(xiàn)實難題,針對此問題,本文充分利用雷達(dá)目標(biāo)分布的稀疏性和壓縮感知(CS)信息處理的巨大優(yōu)勢,緊緊圍繞基于CS的MIMO雷達(dá)參數(shù)估計展開研究,重點研究了基于壓縮感知的MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA估計和DOA-Doppler聯(lián)合估計問題,以及基于MIMO雷達(dá)的壓縮感知測量矩陣設(shè)計問題。第一章闡述了本文的研究背景及意義,介紹了MIMO雷達(dá)系統(tǒng)及其目標(biāo)參數(shù)估計的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀,概述了CS理論的發(fā)展及其應(yīng)用,對基于CS方法的MIMO雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)估計研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和分析。第二章為基礎(chǔ)理論研究。介紹了CS理論的基本原理,對CS的數(shù)學(xué)模型及關(guān)鍵要素進(jìn)行了分析和討論;從基于CS的MIMO雷達(dá)參數(shù)估計理論分析出發(fā),闡明了基于CS方法 MIMO雷達(dá)參數(shù)估計原理,并詳細(xì)闡述了CS方法用于MIMO雷達(dá)參數(shù)估計的RIP條件、MIMO雷達(dá)回波的稀疏性分析與字典構(gòu)造、壓縮感知數(shù)據(jù)獲取以及參數(shù)估計的CRB,從數(shù)值仿真實驗出發(fā),提出了將CS方法用于MIMO雷達(dá)參數(shù)估計并證明了該方法的可行性,為后續(xù)研究工作提供了堅實的理論基礎(chǔ)。第三章研究了基于CS的MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA估計。通過對MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA估計的幾種傳統(tǒng)方法進(jìn)行簡要介紹,闡明了MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA估計的原理;提出了將CS方法用于MIMO雷達(dá)單目標(biāo)DOA估計,分別針對一維和二維情況對其進(jìn)行建模以及對該方法用于DOA估計的原理分析,通過數(shù)值仿真實驗表明了該方法的優(yōu)越性;又提出了將CS方法用于MIMO雷達(dá)多目標(biāo)DOA估計,分別針對基于CS方法的MIMO雷達(dá)一維和二維DOA估計進(jìn)行了建模和原理分析,并研究了MIMO雷達(dá)多目標(biāo)DOA估計的分辨限,通過數(shù)值仿真實驗表明了該方法的優(yōu)越性并說明了分辨限的重要性。第四章研究了基于CS的MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA-Doppler聯(lián)合估計。通過對MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA-Doppler聯(lián)合估計的回波信號進(jìn)行建模,介紹了多普勒模糊函數(shù)以及DOA-Doppler聯(lián)合估計的基本原理和方法;研究了CS方法用于MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA-Doppler聯(lián)合估計的基本原理、DOA-Doppler平面網(wǎng)格劃分的準(zhǔn)則以及最大網(wǎng)格劃分尺寸,分析了MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA-Doppler聯(lián)合估計的分辨和不模糊速度間隔;提出了將CS方法用于MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA-Doppler聯(lián)合估計并分析了該方法的性能,通過對信干比的性能分析來說明其優(yōu)勢,針對隨機(jī)測量矩陣和改進(jìn)的隨機(jī)測量矩陣兩種情況,分別對靜止目標(biāo)和慢運動目標(biāo)的信干比進(jìn)行了分析;通過與匹配濾波方法對比的數(shù)值仿真實驗來驗證該方法的性能,目標(biāo)落在DOA-Doppler平面網(wǎng)格點上的仿真實驗表明了該方法用于MIMO雷達(dá)目標(biāo)DOA-Doppler聯(lián)合估計的優(yōu)越性,目標(biāo)落在DOA-Doppler平面網(wǎng)格外的數(shù)值仿真實驗表明了劃分網(wǎng)格的重要性。第五章研究了基于MIMO雷達(dá)的壓縮感知測量矩陣設(shè)計問題。介紹了隨機(jī)測量矩陣、可重構(gòu)條件、互相關(guān)重構(gòu)條件和累加互相關(guān)重構(gòu)條件等相關(guān)內(nèi)容,為測量的優(yōu)化設(shè)計提供了理論基礎(chǔ);通過對測量矩陣的設(shè)計問題建立模型,提出了基于互相關(guān)性的測量矩陣優(yōu)化設(shè)計方法,通過理論分析得到了其可行性,基于此,又提出了基于累加互相關(guān)性的測量矩陣優(yōu)化設(shè)計方法,通過數(shù)值仿真實驗與高斯隨機(jī)測量矩陣的性能對比,表明了這兩種方法的有效性。第六章總結(jié)了論文的研究工作和主要創(chuàng)新點,指出了需要進(jìn)一步研究的問題。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN958

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1 彭育興;基于壓縮感知的MIMO雷達(dá)參數(shù)估計研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

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本文編號：1652390