高分辨、快速化已經(jīng)成為現(xiàn)代雷達發(fā)展的一大趨勢。在此趨勢下,如何高效準確地分辨目標方位已經(jīng)成了相關(guān)領(lǐng)域研究人員關(guān)注的焦點。本文分析了基于線性調(diào)頻連續(xù)波的多載頻MIMO雷達信號處理方法,重點研究在這種雷達體制下的高分辨、低復雜度DOA估計算法,并通過MIMO雷達系統(tǒng)戶外測試驗證了算法的可行性,本文的主要工作包括:1、研究基于線性調(diào)頻連續(xù)波的多載頻MIMO雷達信號模型,將常見的目標角度估計方法應(yīng)用在本文所提雷達信號模型。2、研究MIMO雷達高分辨DOA的估計方法。以同距同速鄰近的相干信源為目標,在改進空間平滑算法、低秩逼近法以及共軛重構(gòu)法解相干的基礎(chǔ)上,通過聯(lián)合特征向量加權(quán)法或SSMUSIC算法實現(xiàn)分辨能力的提高。仿真結(jié)果表明上述算法均適用于本文提出的多載頻MIMO雷達模型,但加權(quán)—共軛聯(lián)合算法在本系統(tǒng)模型下性能最優(yōu)。3、在保證算法分辨能力不降低的條件下,研究實現(xiàn)快速運算的方法。利用基于子空間旋轉(zhuǎn)變換的MUSIC算法和基于MUSIC對稱壓縮譜的DOA估計方法,有效地降低了算法的復雜度。同時提出一種基于譜寬分析的MUSIC對稱壓縮譜改進算法,能夠針對鏡像鄰近目標和間隔較大的目標進行區(qū)分處理,進... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展概況
        1.2.1 MIMO雷達國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 MIMO雷達DOA估計的研究發(fā)展概況
    1.3 論文主要工作及結(jié)構(gòu)安排
2 多載頻MIMO雷達信號處理
    2.1 多載頻MIMO雷達基本工作原理
        2.1.1 LFMCW陣列信號模型
        2.1.2 多載頻MIMO雷達信號分析
    2.2 常見目標角度估計算法
        2.2.1 MUSIC算法
        2.2.2 PM算法
        2.2.3 ESPRIT算法
        2.2.4 計算機仿真分析
    2.3 誤差分析
    2.4 本章小結(jié)
3 MIMO雷達高分辨DOA估計方法
    3.1 DOA估計分辨能力不足的問題
    3.2 解相干處理方法
        3.2.1 空間平滑及其改進算法
        3.2.2 低秩逼近法
        3.2.3 共軛重構(gòu)法
        3.2.4 計算機仿真與分析
    3.3 高分辨處理方法
        3.3.1 特征向量加權(quán)法
        3.3.2 SSMUSIC算法
    3.4 各解相干聯(lián)合高分辨處理算法性能對比
    3.5 本章小結(jié)
4 MIMO雷達低復雜度超分辨技術(shù)研究
    4.1 低復雜度超分辨技術(shù)研究現(xiàn)狀
    4.2 基于子空間旋轉(zhuǎn)變換的快速DOA估計
        4.2.1 算法原理
        4.2.2 復雜度分析與最優(yōu)化設(shè)計
        4.2.3 SRT-MUSIC算法仿真分析
    4.3 基于MUSIC對稱壓縮譜的快速算法
        4.3.1 基本原理
        4.3.2 復雜度分析與最優(yōu)化設(shè)計
        4.3.3 MSCS算法仿真
    4.4 基于譜寬分析的MUSIC對稱壓縮譜改進算法
        4.4.1 改進方法
        4.4.2 P-MUSIC算法仿真結(jié)果分析
    4.5 各類快速算法性能對比
        4.5.1 目標數(shù)對算法的影響
        4.5.2 信噪比數(shù)對算法的影響
        4.5.3 陣元數(shù)對算法的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)采集模塊的硬件設(shè)計與測試
    5.1 引言
    5.2 主芯片的選擇
    5.3 電源、時鐘及復位電路模塊的設(shè)計
        5.3.1 電源模塊的設(shè)計
        5.3.2 時鐘模塊的設(shè)計
        5.3.3 復位電路模塊的設(shè)計
    5.4 數(shù)據(jù)采樣模塊的設(shè)計
    5.5 片外存儲器的設(shè)計
        5.5.1 外擴RAM的設(shè)計
        5.5.2 外擴FLASH的設(shè)計
        5.5.3 外擴ECPS的設(shè)計
    5.6 通信模塊的設(shè)計
    5.7 PCB設(shè)計與調(diào)試
    5.8 多載頻MIMO雷達系統(tǒng)測試
        5.8.1 系統(tǒng)設(shè)計與實物
        5.8.2 系統(tǒng)測試結(jié)果
    5.9 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]MIMO雷達雙向空間平滑的多徑目標DOA估計算法[J]. 汪安戈,胡國平,周豪,馮子昂.  空軍工程大學學報(自然科學版). 2017(03)
[2]基于子空間旋轉(zhuǎn)變換的低復雜度波達角估計算法[J]. 閆鋒剛,齊曉輝,劉帥,沈毅,金銘.  電子與信息學報. 2016(03)
[3]基于加權(quán)-改進MUSIC算法的相干信號波達方向估計[J]. 黃超,張劍云,朱家兵,張正言.  探測與控制學報. 2016(01)
[4]基于噪聲子空間映射的二維波達角快速估計算法[J]. 王軍,閆鋒剛,金銘,喬曉林.  電子學報. 2015(02)
[5]低快拍下MIMO雷達收發(fā)角度聯(lián)合估計方法[J]. 王咸鵬,王偉,馬躍華,王君祥.  哈爾濱工程大學學報. 2014(09)
[6]改進SSMUSIC超分辨多徑時延估計算法[J]. 王云龍,吳瑛.  信號處理. 2014(08)
[7]基于MUSIC算法的L型陣列MIMO雷達降維DOA估計[J]. 王偉,王曉萌,李欣,陳廣.  電子與信息學報. 2014(08)
[8]強約束優(yōu)化降維MUSIC二維DOA估計[J]. 蔡晶晶,鮑丹,李鵬,趙國慶.  電子與信息學報. 2014(05)
[9]一種高精度低復雜度波達方向估計新方法[J]. 楊小鳳.  無線電工程. 2013(01)
[10]基于MUSIC對稱壓縮譜的快速DOA估計[J]. 閆鋒剛,劉帥,金銘,喬曉林.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2012(11)

博士論文
[1]基于壓縮譜理論的高效超分辨波達方向估計算法研究[D]. 閆鋒剛.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]MIMO雷達波形優(yōu)化與信號處理方法研究[D]. 金明.西安電子科技大學 2010

碩士論文
[1]DOA估計算法的改進及應(yīng)用[D]. 李陽.南京郵電大學 2015
[2]MIMO雷達中角度估計和陣列校正研究[D]. 陳晨.南京航空航天大學 2013
[3]MIMO雷達DOA估計算法研究[D]. 夏恒福.西安電子科技大學 2011
[4]LFMCW雷達目標檢測與參數(shù)估計方法研究[D]. 李政.電子科技大學 2006
[5]相干信源的DOA估計算法研究[D]. 魏鳳梅.西安電子科技大學 2005



本文編號：3195586