壓縮感知在MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-02-11 17:28
【摘要】:作為一種新體制雷達(dá),多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷達(dá)具有許多傳統(tǒng)雷達(dá)所不具備的優(yōu)勢(shì)。但是,同其它傳統(tǒng)高分辨率雷達(dá)系統(tǒng)一樣,MIMO雷達(dá)面臨著采樣率過(guò)高、數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)處理困難等問(wèn)題的挑戰(zhàn)。近年來(lái)出現(xiàn)的壓縮感知(Compressive Sensing,CS)理論突破了Nyquist采樣定理的限制,將對(duì)信號(hào)的采樣轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)信息的采樣。它在降低雷達(dá)系統(tǒng)的采樣要求,提高雷達(dá)參數(shù)估計(jì)性能等方面有著巨大的應(yīng)用潛力。本文以將壓縮感知更好地應(yīng)用于MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)中為目的,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,介紹了MIMO雷達(dá)研究背景與分類(lèi),建立了共址MIMO雷達(dá)回波信號(hào)模型,在此基礎(chǔ)上研究了LS方法、Capon方法、APES方法以及CAML方法在共址MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)中的應(yīng)用。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)四種方法的估計(jì)性能進(jìn)行了詳細(xì)的比較與分析,并指明了各種方法的優(yōu)劣之處。其次,從信號(hào)的稀疏表示、采樣矩陣的設(shè)計(jì)與優(yōu)化以及信號(hào)重構(gòu)三方面對(duì)壓縮感知理論進(jìn)行了深入探討,提出了稀疏信號(hào)精確重構(gòu)的條件,重點(diǎn)研究了一種感知矩陣優(yōu)化方法,該方法可以有效降低采樣矩陣的相關(guān)性。對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)常用的稀疏信號(hào)重構(gòu)算法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對(duì)各方法的重構(gòu)性能做了仿真實(shí)驗(yàn)與比較分析。最后,建立了共址MIMO雷達(dá)回波信號(hào)稀疏模型,并將壓縮感知理論應(yīng)用于MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)中。針對(duì)傳統(tǒng)方法普遍存在噪聲中重構(gòu)算法穩(wěn)健性不高的缺點(diǎn),本文重點(diǎn)研究了一種基于貝葉斯模型的MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)方法,利用最大后驗(yàn)概率方法對(duì)問(wèn)題模型求解,在估計(jì)了感興趣信號(hào)的同時(shí),也估計(jì)了噪聲,仿真實(shí)驗(yàn)表明該方案可以大大提高M(jìn)IMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)對(duì)噪聲的魯棒性,并且與傳統(tǒng)方法相比,在相干累積時(shí)間較短的情況下也能得到較好的參數(shù)估計(jì)結(jié)果。此外,為了進(jìn)一步發(fā)揮壓縮感知在MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)中的優(yōu)勢(shì),本文提出了一種壓縮感知前置的MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)模型,并理論推導(dǎo)出了一種基于Kronecker壓縮感知的信號(hào)處理模型,利用該模型能夠?qū)r(shí)延做出精確估計(jì)。
【圖文】:
量與感知矩陣的相干性的關(guān)系。文獻(xiàn)的目標(biāo)成像問(wèn)題并構(gòu)造了相關(guān)模型演的問(wèn)題。做了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表構(gòu)的魯棒性,,并且可以獲得比匹配,在基于壓縮感知的目標(biāo)高分辨研究知矩陣的構(gòu)造,并據(jù)此來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)射信號(hào)稀疏度的要求,通過(guò)對(duì)矩陣稀維高分辨率成像。Y.C.Eldar 等人提出了一種叫做調(diào) MWC)的系統(tǒng)[23],這是學(xué)術(shù)界第一集系統(tǒng)。并且詳細(xì)分析了系統(tǒng)的參可以采用遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率對(duì)基本框圖。t nT1y
時(shí)候只能調(diào)整發(fā)射陣元所發(fā)射信號(hào)的復(fù)系數(shù),即權(quán)關(guān)矩陣的秩為 1 的苛刻條件的存在,因此所形成的中式 MIMO 雷達(dá)發(fā)射的是具有部分相關(guān)性的波形,矩陣秩的約束,波形的選擇也非常靈活,因此此種 往具有比前兩者更小的誤差。類(lèi)型雷達(dá)著學(xué)術(shù)界對(duì) MIMO 雷達(dá)的持續(xù)關(guān)注,多種其它概念,這其中比較具有代表性的有子陣級(jí)分布式 MIMO達(dá)[30]。
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TN957.51
本文編號(hào):2578552
【圖文】:
量與感知矩陣的相干性的關(guān)系。文獻(xiàn)的目標(biāo)成像問(wèn)題并構(gòu)造了相關(guān)模型演的問(wèn)題。做了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表構(gòu)的魯棒性,,并且可以獲得比匹配,在基于壓縮感知的目標(biāo)高分辨研究知矩陣的構(gòu)造,并據(jù)此來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)射信號(hào)稀疏度的要求,通過(guò)對(duì)矩陣稀維高分辨率成像。Y.C.Eldar 等人提出了一種叫做調(diào) MWC)的系統(tǒng)[23],這是學(xué)術(shù)界第一集系統(tǒng)。并且詳細(xì)分析了系統(tǒng)的參可以采用遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率對(duì)基本框圖。t nT1y
時(shí)候只能調(diào)整發(fā)射陣元所發(fā)射信號(hào)的復(fù)系數(shù),即權(quán)關(guān)矩陣的秩為 1 的苛刻條件的存在,因此所形成的中式 MIMO 雷達(dá)發(fā)射的是具有部分相關(guān)性的波形,矩陣秩的約束,波形的選擇也非常靈活,因此此種 往具有比前兩者更小的誤差。類(lèi)型雷達(dá)著學(xué)術(shù)界對(duì) MIMO 雷達(dá)的持續(xù)關(guān)注,多種其它概念,這其中比較具有代表性的有子陣級(jí)分布式 MIMO達(dá)[30]。
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TN957.51
【參考文獻(xiàn)】
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1 曾建奎;MIMO雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)的若干問(wèn)題研究[D];電子科技大學(xué);2008年
本文編號(hào):2578552
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