基于稀疏阵列的电磁矢量传感器多输入多输出雷达高分辨角度和极化参数联合估计

作     者：谢前朋 潘小义 陈吉源 肖顺平 Xie Qian-Peng;Pan Xiao-Yi;Chen Ji-Yuan;Xiao Shun-Ping

作者机构：国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室长沙410073 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2020年第69卷第7期

页      面：102-113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）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 0802[工学-机械工程] 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：国家自然科学基金(批准号:61701507 61890542 61890540) 

主　　题：稀疏阵列 双基地电磁矢量传感器多输入多输出雷达 平行因子-三线性分解 联合参数估计 

摘      要：针对双基地电磁矢量传感器多输入多输出(electromagnetic vector sensors multiple-input multiple-output,EMVS-MIMO)雷达参数估计精度以及角度参数配对问题,通过设计一种新的稀疏阵列和采用自动参数配对算法来实现高分辨的角度参数和极化参数联合估计.首先,通过设计稀疏的发射阵列和接收阵列来实现对EMVS-MIMO雷达阵列孔径的扩展;然后,提出平行因子-三线性分解算法对接收数据的三阶张量模型进行求解.所提出的平行因子-三线性分解算法能够实现二维发射角、二维接收角、极化相位角和极化相位差的联合参数自动配对;且针对估计得到的发射导向矢量矩阵和接收导向矢量矩阵,根据旋转不变特性可以实现高精度的发射俯仰角和接收俯仰角测量.在得到精确的发射俯仰角和接收俯仰角之后,相应的发射和接收方位角、极化角和极化相位差可以通过矢量叉积算法来进行估计.相比于现有算法,所提出的算法能够避免高维数据奇异值分解以及额外的参数配对过程;且通过稀疏阵列设计,角度参数估计精度能够进一步地提升,仿真结果表明所提出的算法具有优良的角度参数估计性能.