基于四阶累积量的单基地MIMO雷达分布式目标角度估计方法技术

本发明专利技术提供的是一种基于四阶累积量的单基地MIMO雷达分布式目标角度估计方法。M个收发共置的天线阵元，发射端发射相互正交的相位编码信号，接收端接收相互正交的相位编码信号；接收端每个接收阵元的匹配滤波器对接收到的正交信号进行匹配滤波进行分离，得到分布式目标接收信号矩阵；利用分布式目标接收信号矩阵，计算接收信号的四阶累积量矩阵；对四阶累积量矩阵进行特征值分解，求得相互正交的信号子空间与噪声子空间，利用多重信号分类算法构造空间谱函数；利用二维谱峰搜索计算分布式目标角度。本发明专利技术即使在色噪声环境下对中心波达方向角仍有很高的估计精度，且能够估计出分布式目标的扩展角度、实现中心波达方向角与扩展角的自动配对。

【技术实现步骤摘要】
基于四阶累积量的单基地MIMO雷达分布式目标角度估计方法
本专利技术涉及的是一种雷达信号处理方法，具体说是一种单基地多输入多输出MIMO雷达系统的分布式目标角度估计方法。
技术介绍
受到多输入多输出(MIMO)技术在通信领域得到成功应用的影响，提出了是具有高参数估计精度和强生存能力新体制雷达。与传统雷达相比，MIMO雷达利用多个发射通道发射相互正交的编码信号，利用多个接收通道进行匹配滤波处理，因而具有了多通道获取信息的能力，同时产生了虚拟阵元，大大地扩展了阵列孔径，使得MIMO雷达具有很高的目标检测性能。此外由于MIMO雷达阵列天线可以根据系统需求进行灵活布置，可以是收发分置的双基地雷达，也可以是收发共置的单基地雷达，使得MIMO雷达具有很强的生存能力。目标角度估计是MIMO雷达信号处理的一项重要的研究内容，目前国内外很多研究学者已经提出了多种针对MIMO雷达的目标估计算法。在文献MIMO雷达DOD和DOA联合估计算法（航空学报：2012,33(1):1-9）和基于单次快拍的双基地MIMO雷达多目标估计方法（电子与信息学报：2013,35(5):1149-1155）中，这些算法都是基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于四阶累积量的单基地MIMO雷达分布式目标角度估计方法，其特征是： (1)M个收发共置的天线阵元，发射端发射相互正交的相位编码信号，接收端接收相互正交的相位编码信号，每个收发阵元的间距均为半波长； (2)接收端每个接收阵元的匹配滤波器对接收到的正交信号进行匹配滤波进行分离，得到分布式目标接收信号矩阵； (3)利用得到的分布式目标接收信号矩阵，计算接收信号的四阶累积量矩阵； (4)对四阶累积量矩阵进行特征值分解，求得相互正交的信号子空间与噪声子空间，利用多重信号分类算法构造空间谱函数； (5)利用二维谱峰搜索计算分布式目标角度，即中心波达方向角角和扩展角。

【技术特征摘要】
1.一种基于四阶累积量的单基地MIMO雷达分布式目标角度估计方法，其特征是：(1)M个收发共置的天线阵元，发射端发射相互正交的相位编码信号，接收端接收相互正交的相位编码信号，每个收发阵元的间距均为半波长；(2)接收端每个接收阵元的匹配滤波器对接收到的正交信号进行匹配滤波进行分离，得到分布式目标接收信号矩阵；(3)利用得到的分布式目标接收信号矩阵，计算接收信号的四阶累积量矩阵；(4)对四阶累积量矩阵进行特征值分解，求得相互正交的信号子空间与噪声子空间，利用多重信号分类算法构造空间谱函数；(5)利用二维谱峰搜索计算分布式目标角度，即中心波达方向角角和扩展角；所述的分布式目标接收信号矩阵按如下方法得到：1)接收阵列接收到的第q个发射脉冲重复周期的回波信号表示为：式中P是目标个数，αpq是第p个目标在第q个发射脉冲重复周期的雷达截面反射系数，为接收导向矢量，λ为载波波长，是分布式目标确定性信号分布函数，s(t)是发射的正交编码信号，N(t)是高斯色噪声；2)对接收信号进行匹配滤波，式表示为：式中S(t)＝[s1(t),s2(t),…,sM(t)]T，n(t)表示经匹配滤波后的高斯色噪声，在快拍个数是Q时，得到分布式目标信号接收矩阵：式中所述的四阶累积量矩阵构造按如下进行：1)对于n×1维接收信号x，其四阶累积量由下式确定：

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，王犇，刘琦，李欣，黄平，王冠男，司佳希，马跃华，王慧，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23