基于稀疏矩阵填充的级联毫米波雷达高分辨测角方法

作     者：张明龙 吴雨林 魏文强 沈园杰 郭世盛 崔国龙 ZHANG Minglong;WU Yulin;WEI Wenqiang;SHEN Yuanjie;GUO Shisheng;CUI Guolong

作者机构：电子科技大学信息与通信工程学院四川成都611731 电子科技大学长三角研究院(衢州)浙江衢州324003 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2024年第46卷第8期

页      面：2629-2640页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：衢州市财政资助科研项目(2022D008,2022D005) 广东省重点领域研发计划(2020B090905002)资助课题 

主　　题：级联毫米波雷达 波达方向估计 稀疏矩阵 矩阵填充 

摘      要：级联毫米波雷达将多个射频芯片进行级联,可实现大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)天线阵列。然而,现有毫米波雷达的测角方法存在精确度不足、旁瓣过高等问题。对此,提出一种基于稀疏矩阵填充的级联毫米波雷达高分辨测角方法。首先,建立级联毫米波雷达二维稀疏阵列的阵列信号模型。然后,将该阵列的单快拍信号构造为低秩汉克尔(Hankel)矩阵,使用加权非精确增广拉格朗日乘子法进行稀疏矩阵填充,并将填充后的矩阵转化为均匀虚拟阵列的单快拍信号。最后,使用常规波束形成(conventional beamforming,CBF)方法估计目标角度信息并进行配对。仿真和实测实验结果表明,所提方法能够精确地估计目标角度信息,并有效抑制峰值旁瓣电平。