本文關(guān)鍵詞：基于聯(lián)合參數(shù)估計(jì)的MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位方法研究

  更多相關(guān)文章： MIMO雷達(dá) 目標(biāo)定位 參數(shù)估計(jì) 近場(chǎng) 陣列信號(hào)處理

【摘要】：近些年來(lái),目標(biāo)定位和參數(shù)估計(jì)作為多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)受到很多軍用和民用機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。目前,學(xué)者們提出了很多MIMO雷達(dá)到達(dá)角(DOA)和發(fā)射角(DOD)估計(jì)算法,主要包括基于Capon的算法、降維MUSIC算法、ESPRIT、ESPRIT-MUSIC算法、多項(xiàng)式求根算法和一些不同環(huán)境下的聯(lián)合估計(jì)算法。然而,現(xiàn)有的用于DOD和DOA估計(jì)的目標(biāo)定位算法都是假設(shè)目標(biāo)位于遠(yuǎn)場(chǎng)域,并且目標(biāo)的回波波前是平面波。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射和接收陣列孔徑的菲涅耳區(qū)時(shí),將球面波近似為平面波將導(dǎo)致嚴(yán)重的性能惡化。所以提高M(jìn)IMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位的精度具有重要的意義。本文對(duì)基于聯(lián)合參數(shù)估計(jì)的MIMO雷達(dá)近場(chǎng)定位問(wèn)題進(jìn)行了較深入的研究。首先綜述了MIMO雷達(dá)的研究背景和近場(chǎng)源定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀,介紹了研究中用到的數(shù)學(xué)工具,進(jìn)而,分別針對(duì)單基地和雙基地MIMO雷達(dá)系統(tǒng),基于參數(shù)聯(lián)合估計(jì)提出三種MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位新算法,并對(duì)這些算法進(jìn)行了仿真,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明了算法的有效性。本文的研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):61371158)的資助。本文的創(chuàng)新性研究工作如下:將遠(yuǎn)場(chǎng)參數(shù)估計(jì)中的聯(lián)合對(duì)角化技術(shù)引入到MIMO雷達(dá)近場(chǎng)定位中,提出了一種基于聯(lián)合對(duì)角化的單基地MIMO雷達(dá)近場(chǎng)定位算法。該算法利用十字形收發(fā)陣列模型,對(duì)三維參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合估計(jì),能夠有效解決單基地MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位問(wèn)題,并具有較高的精度。將傳統(tǒng)的基于二階統(tǒng)計(jì)量的近場(chǎng)源參數(shù)估計(jì)算法與子空間算法相結(jié)合,提出一種基于四維參數(shù)估計(jì)的雙基地MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位算法。該算法基于中心對(duì)稱的收發(fā)陣列,利用接收數(shù)據(jù)的四個(gè)協(xié)方差矩陣構(gòu)造兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量,并由它們的特征值和特征向量估計(jì)近場(chǎng)目標(biāo)的DOD、DOA、發(fā)射陣列到目標(biāo)的距離,再利用譜峰搜索來(lái)估計(jì)目標(biāo)到接收陣列的距離。該算法需要五個(gè)發(fā)射陣列進(jìn)行近場(chǎng)目標(biāo)定位,能準(zhǔn)確估計(jì)近場(chǎng)目標(biāo)的四維參數(shù),而且在多目標(biāo)情況下四個(gè)參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)配對(duì)。由于上述算法參數(shù)配對(duì)過(guò)程比較復(fù)雜,而且,譜峰搜索增加了運(yùn)行時(shí)間。所以,進(jìn)一步提出一種改進(jìn)的雙基地MIMO雷達(dá)近場(chǎng)定位算法。改進(jìn)后的算法僅需要三個(gè)發(fā)射陣列就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)近場(chǎng)目標(biāo)的準(zhǔn)確定位,進(jìn)一步減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度,避免了譜峰搜索,而且不存在相位模糊的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：MIMO雷達(dá) 目標(biāo)定位 參數(shù)估計(jì) 近場(chǎng) 陣列信號(hào)處理
【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)】：TN958
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 MIMO雷達(dá)研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 MIMO雷達(dá)遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)定位與參數(shù)估計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.2.2 傳統(tǒng)近場(chǎng)源定位與參數(shù)估計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位與參數(shù)估計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題的研究意義13
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排13-16
• 第2章 基礎(chǔ)知識(shí)16-24
• 2.1 矩陣的相關(guān)知識(shí)16-18
• 2.1.1 矩陣的特征值分解16
• 2.1.2 矩陣的奇異值分解16-17
• 2.1.3 矩陣的逆和偽逆17
• 2.1.4 矩陣向量化17
• 2.1.5 Kronecher積17-18
• 2.1.6 Khatri-Rao積18
• 2.2 信號(hào)模型18-21
• 2.2.1 遠(yuǎn)場(chǎng)窄帶信號(hào)模型18-20
• 2.2.2 近場(chǎng)窄帶信號(hào)模型20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-24
• 第3章 基于聯(lián)合對(duì)角化的單基地MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位方法研究24-32
• 3.1 信號(hào)模型24-26
• 3.2 算法描述26-28
• 3.3 算法仿真28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第4章 基于四維參數(shù)估計(jì)的雙基地MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位方法研究32-44
• 4.1 信號(hào)模型32-34
• 4.2 算法描述34-39
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)39-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第5章 改進(jìn)的雙基地MIMO雷達(dá)近場(chǎng)目標(biāo)定位方法研究44-58
• 5.1 信號(hào)模型44
• 5.2 算法描述44-48
• 5.3 仿真實(shí)驗(yàn)48-56
• 5.4 本章小結(jié)56-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-61
• 6.1 全文總結(jié)58-60
• 6.2 工作展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 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

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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本文編號(hào)：636462