基于杂波的多输入多输出雷达阵列误差校正方法技术

本发明专利技术公开了一种基于杂波的多输入多输出雷达阵列误差校正方法，主要解决现有技术在相关杂波环境下目标检测不精确的问题。其实现方案是：1)设雷达发射阵列为五锥台阵，对五锥台阵进行虚拟孔径投影，得到投影后的虚拟阵列导向矢量；2)根据投影后的虚拟阵列导向矢量，估计接收信号导向矢量；3)根据估计的接收信号导向矢量，通过求解最优化问题计算出接收信号的最优权值矢量；4)根据接收信号导向矢量估计值与最优权值矢量，计算得到误差校正后的接收信号导向矢量。本发明专利技术不仅具有良好的抑制旁瓣性能，而且能提高在杂波环境下雷达对目标的检测精确，可用于杂波环境的目标检测和识别。

A Clutter-based Error Correction Method for MIMO Radar Array

【技术实现步骤摘要】
基于杂波的多输入多输出雷达阵列误差校正方法
本专利技术属于雷达
，更进一步涉及多输入多输出雷达误差校正方法，可用于杂波环境的目标检测和识别。
技术介绍
近年来，多输入多输出雷达受到研究学者以及工程人员越来越多的关注。不同于传统相控阵雷达只能发射相干信号，多输入多输出雷达利用发射波形的分集性，使用多个阵元同时发射正交信号。由于发射信号的正交性，收发阵元之间形成了多个独立通道，且每个通道的回波系数相互独立，因此多输入多输出雷达比传统的相控阵雷达具有更好的目标识别性能，更高的角度分辨率和更优的目标探测性能。对于多输入多输出雷达，阵列误差会使其信号处理的能力大大降低，因此研究有关阵列误差校正的方法尤为重要。LiYou-Ming和Er.M.H在其发表的论文“TheoreticalAnalysesofGainandPhaseErrorCalibrationWithOptimalImplementationforLinearEquispacedArray”(IEEETrans.onSignalProcessing,2006,54(2):712-723)中利用接收数据协方差矩阵的不同对角线元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于杂波的多输入多输出雷达阵列误差校正方法，其特征在于，包括如下：(1)设雷达发射阵列为五锥台阵，对五锥台阵的导向矢量

【技术特征摘要】
1.一种基于杂波的多输入多输出雷达阵列误差校正方法，其特征在于，包括如下：(1)设雷达发射阵列为五锥台阵，对五锥台阵的导向矢量进行虚拟孔径投影，得到投影后的虚拟阵列导向矢量其中，θ为目标的方位角，为目标的俯仰角，[·]T表示矩阵的转置，k表示入射波的波数，表示投影后的第i个虚拟阵元导向矢量，i的取值范围为1到M，M表示投影后的虚拟阵列导向矢量维度；(2)根据投影后的虚拟阵列导向矢量估计接收信号导向矢量(2a)根据投影后的第i个虚拟阵元导向矢量计算第i个接收信号的协方差矩阵(2b)将第i个接收信号的协方差矩阵进行如下特征分解：其中，Λ表示特征值矩阵，Ui(k)＝[Uci(k)Un]，Uci(k)为第i个接收信号的杂波特征值矩阵，Un表示噪声特征值矩阵，·H表示矩阵·的共轭转置；(2c)根据(2b)中的第i个接收信号的杂波特征值矩阵Uci(k)，计算第i个接收信号的协方差矩阵的杂波子空间的投影矩阵Pi(k)：(2d)根据投影矩阵Pi(k)，估计第i个接收信号导向矢量其中，j表示虚数，ρri表示第i个接收阵元的位置；(2e)重复(2a)到(2d)，得到接收信号导向矢量的估计值：其中，为第i个接收信号导向矢量，i的取值范围为1到Nr，Nr表示雷达接收阵列的阵元个数；(3)根据估计的接收信号导向矢量通过求解最优化问题计算出接收信号的最优权值矢量ωr(k)：其中，ωri(k)为第i个接收信号的最优权值；(4)将接收信号导向矢量估计值与最优权值矢量ωr(k)相乘，得到误差校正后的接收信号导向矢量2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(1)中的五锥台阵，其导向矢量的数学模型为：其中，j表示虚数，ρi＝(xi,yi,zi)表示第i个阵元的空间直角坐标，xi表示第i个阵元在x轴上对应的坐标，yi表示第i个阵元在y轴上对应的坐标，zi表示第i个阵元在z轴上对应的坐标，i的取值范围为1到N，N表示雷达的阵元个数，λ为目标回波的波长，θ为目标的方位角，为目标的俯仰角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴奉周，张博，张玥玥，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61