专利名称：基于圆形阵列双基地mimo雷达的波达方向估计方法
技术领域：
本发明属于雷达技术领域，具体涉及双基地多输入多输出MIMO雷达的波达方向估计，可用于MIMO雷达的波达方向估计，并减少运算量，易于工程实现。
背景技术：
多输入多输出MMO雷达可充分利用波形分集增益，增加系统的自由度，改善其空间分辨率，提高参数估计精度和增加系统最大可定位目标数量。在各种阵列流形中，均匀线阵结构简单、实现容易，并能采用各种快速波达方向估计DOA算法而成为众多理论研究的基础。但一维均匀线阵只能提供180度的无模糊方位角信息，但很多情况下需要探测360度的整个空间信息，两维均匀线阵，即矩形面阵可以满足对整个360度空域无模糊方位角估计，但面阵阵元数相比一维线阵成平方次增加，阵列冗余大，系统实现复杂，计算量也大为增加。MIMO雷达发射时不形成空间波束，其阵元方向图覆盖整个空域，所以在实际应用中常常需要对全空域360度进行探测，这时线性阵列由于其角度模糊是不能采用的，所以MIMO·雷达，例如法国综合脉冲孔径雷达在使用时通常采用圆形阵列流形。目标角度超分辨估计方法是MMO雷达信号处理的一个重要内容，目前最基本的DOA估计方法是多信号分类MUSIC方法，这种方法不受阵列流形的限制，但传统MUSIC方法需要对角度进行全空域搜索，运算量非常大。为了降低运算量，可采用旋转不变技术估计信号参数ESPRIT方法和多项式求根多信号分类root-MUSIC方法，这些方法虽然可避免角度谱峰搜索，大大降低DOA的运算量，但这两种方法只能用于均匀线性阵列，对于圆形阵列却无能为力。

发明内容
本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出了一种基于圆形阵列MMO雷达的波达方向估计方法，以在减小运算量的同时，实现对圆形阵列MIMO雷达的波达方向快速估计。实现本发明目的的技术思路是利用傅立叶基的范得蒙形式和多项式求根方法获得目标角度信息，取代传统方法中采用谱峰搜索的方式，从而实现对雷达的波达方向估计，其技术步骤包括如下I)对发射导向矢量at( 0 )的元素按照傅立叶级数展开，并对发射导向矢量的傅立叶级数进行截断，得到发射导向矢量截断后的傅立叶级数Ft，其中0为发射方位角；2)对接收导向矢量a,.(⑷的元素按照傅立叶级数展开，并对接收导向矢量的傅立叶级数进行截断，得到接收导向矢量截断后的傅立叶级数Fp其中炉为接收方位角；3)把发射导向矢量和接收导向矢量写成傅立叶级数和傅立叶基的乘积形式at( 0 ) =Ft dt (z 0)
a人(p) 二 K(Zp)
式中为发射导向矢量的傅立叶基，其中Z0=ej0表示发射方位角的复指数形式，Nt为发射导向矢量傅立叶级数的截断长度，Nt>0,
权利要求
1.一种基于圆形阵列双基地MIMO雷达的波达方向估计方法，包括如下步骤 1)对发射导向矢量at(0 )的元素按照傅立叶级数展开，并对发射导向矢量的傅立叶级数进行截断，得到发射导向矢量截断后的傅立叶级数Ft，其中0为发射方位角； 2)对接收导向矢量义0)的元素按照傅立叶级数展开，并对接收导向矢量的傅立叶级数进行截断，得到接收导向矢量截断后的傅立叶级数Fp其中炉为接收方位角； 3)把发射导向矢量和接收导向矢量写成傅立叶级数和傅立叶基的乘积形式
全文摘要
本发明公开了一种基于圆形阵列的双基地MIMO雷达的波达方向估计方法，主要解决现有技术运算量大，且无法对圆形阵列进行波达方向估计的问题。其实现过程是1)获取阵列导向矢量的截断傅立叶系数，把导向矢量用傅立叶系数和基的乘积代替；2)对阵列接收数据匹配滤波，形成自相关矩阵，并对矩阵进行特征分解；3)选取特征向量形成噪声子空间，获得空间零谱函数；4)把接收导向矢量代入空间零谱函数，采用多项式求根求得接收角；5)把获得的接收角带入空间零谱函数，采用多项式求根求得发射角。本发明可采用多项式求根的方法对圆形阵列流形MIMO雷达的波达方向进行估计，避免谱峰搜索，运算量低，可用于双基地MIMO雷达波达方向估计。
文档编号G01S7/02GK102707264SQ20121019324
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者刘峥, 张伦, 张子敬, 曹运合, 谢荣, 靳松阳 申请人:西安电子科技大学