一种冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法，包括以下步骤：(1)在MIMO雷达接收阵列端获取存在故障阵元时接收数据矩阵；(2)利用无穷范数归一化加权系数对存在故障阵元的MIMO雷达接收数据矩阵进行预处理；(3)通过匹配滤波得到虚拟阵列在多个脉冲周期内的输出信号；(4)对虚拟阵列输出信号矩阵取模、量化处理，再将数据矩阵分割成多个图像块；(5)计算各个接收与发射阵元对应的互信息值均值，构成接收与发射阵列的互信息值矢量；(6)对接收和发射阵列互信息值矢量门限检测以确定故障阵元位置。本发明专利技术所述方法可在冲击噪声环境下准确诊断出MIMO雷达故障阵元位置，从而有效解决MIMO雷达在冲击噪声环境下故障阵元诊断问题。

【技术实现步骤摘要】
一种冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法
本专利技术涉及多输入多输出(MIMO)雷达阵列诊断方法，具体涉及一种冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法。
技术介绍
MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)雷达的诞生得益于MIMO技术在无线通信中发展与延伸。相比于传统相控阵雷达，MIMO雷达根据波形分集思想，由发射端发射正交波形，在接收端对接收信号进行匹配滤波处理，形成大孔径的虚拟阵列，以提高目标探测精度和参数估计能力。天线阵列作为雷达的重要组成部分，能实现自适应波束形成、空间谱估计和信源分离等功能，但受恶劣的天气、元器件腐蚀磨损、性能老化等因素的影响，使得雷达阵列中的收发组件出现故障，导致MIMO雷达接收阵元无法准确接收目标信号，进而导致MIMO雷达探测性能明显下降。由于对MIMO雷达阵列中故障阵元进行维修的前提是需要确定其位置，因此，研究有效的雷达阵列诊断方法来确定故障阵元在阵列中的位置具有重要理论意义和实际应用价值。针对于故障阵元位置诊断的问题，Jiang等人在论文“ImpairedArrayDiagnos本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)当MIMO雷达阵列中存在故障阵元时，在MIMO雷达接收阵列端获取接收数据矩阵；/n(2)利用无穷范数归一化加权系数对存在故障阵元的MIMO雷达接收信号进行预处理，得到加权处理后的MIMO雷达接收阵列输出数据矩阵；/n(3)对预处理后的MIMO雷达接收信号进行匹配滤波，得到虚拟阵列在多个脉冲周期内的输出信号；/n(4)对虚拟阵列输出信号矩阵进行取模处理，获得取模后的数据矩阵，并对取模后的数据矩阵量化处理得到数据矩阵，再将数据矩阵按序分割成多个图像块；/n(5)对数据矩阵进行分析，依次计算各个接收与发射阵元对应的互信...

【技术特征摘要】
1.一种冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)当MIMO雷达阵列中存在故障阵元时，在MIMO雷达接收阵列端获取接收数据矩阵；
(2)利用无穷范数归一化加权系数对存在故障阵元的MIMO雷达接收信号进行预处理，得到加权处理后的MIMO雷达接收阵列输出数据矩阵；
(3)对预处理后的MIMO雷达接收信号进行匹配滤波，得到虚拟阵列在多个脉冲周期内的输出信号；
(4)对虚拟阵列输出信号矩阵进行取模处理，获得取模后的数据矩阵，并对取模后的数据矩阵量化处理得到数据矩阵，再将数据矩阵按序分割成多个图像块；
(5)对数据矩阵进行分析，依次计算各个接收与发射阵元对应的互信息值的均值，并构成接收阵列与发射阵列的互信息值矢量；
(6)选取合适的门限值对接收阵列互信息值矢量和发射阵列互信息值矢量分别进行门限检测，得到在矢量中低于门限值的元素及其在矢量中位置，根据得到的位置分别来确定接收和发射阵列中故障阵元的位置。


2.根据权利要求1所述冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法，其特征在于，步骤(1)中，所述MIMO雷达阵列接收的数据矩阵的计算公式为：



式中，表示N个接收阵元在第k个脉冲周期内的第p个采样数据；βl表示第l个目标的反射系数；B表示各发射阵元发射同频且相互正交的周期性编码信号矩阵；表示含故障阵元的接收阵列导向矢量；表示故障阵元的发射阵列导向矢量；表示冲击噪声矩阵。


3.根据权利要求1所述冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法，其特征在于，步骤(2)中，所述无穷范数归一化加权系数的计算公式为：



式中，||·||∞表示无穷范数；表示矩阵的第n行第p列元素；|·|表示求模运算。


4.根据权利要求1所述冲击噪声下MIMO雷达阵列的诊断方法，其特征在于，步骤(3)中，对预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金立，王亚鹏，李家强，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32