空域色噪声背景下双基地MIMO雷达角度估计
Angle estimation for bistatic MIMO radar with spatially colored noise作者机构:国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073 三峡大学计算机与信息学院湖北宜昌443002 长江大学电子信息学院湖北荆州434200 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016
出 版 物:《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)
年 卷 期:2021年第43卷第6期
页 面:1477-1485页
核心收录:
学科分类:080904[工学-电磁场与微波技术] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术(可授工学、理学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程]
基 金:国家自然科学基金(62071476,61871218,61701046,61921001) 中央高校基本科研业务费专项资金 江苏高校优势学科建设工程 湖南省科技创新计划(2020RC2041) 中国博士后面上资助项目 国防科技大学学校科研计划(ZK20-33)资助课题。
主 题:多输入多输出雷达 波离角和波达角估计 空域色噪声 张量填充 平行因子分解
摘 要:空域有色噪声会导致现有多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达算法性能下降,甚至完全失效。针对空域色噪声背景下双基地MIMO雷达联合波离角(direction of departure,DOD)和波达角(direction of arrival,DOA)估计问题,分析了现有算法失效的原因。考虑到匹配滤波后无噪协方差矩阵的低秩特性、色噪声协方差矩阵的稀疏特性以及MIMO雷达数据的多维结构特性,提出一种基于张量分析的角度估计算法。首先,构造角度估计的协方差张量,通过去除协方差张量中受噪声协方差影响的元素对色噪声进行抑制。其次,利用张量填充技术对无噪协方差矩阵进行恢复。然后,利用平行因子分解获得目标角度的方向矩阵。最后,采用最小二乘算法对目标的DOA和DOD进行拟合。仿真结果表明,所提算法对色噪声不敏感,且无孔径损失。相比现有矩阵及张量分析算法,所提算法具有更高的估计精度。