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冲击杂波下的MIMO雷达DOA估计方法

航空学报 2009年第8期30卷 1454-1459页

作者：江胜利王鞠庭何劲刘中南京理工大学电子工程系江苏南京210014

研究了对称α稳定分布(SαS)冲击杂波下的多输入多输出(MI MO)雷达目标波达方向(DOA)估计问题,分别提出基于分数低阶最小方差无畸变响应(Fr MVDR)的MI MO雷达DOA估计算法和无穷范数归一化最小方差无畸变响应(Inf-MVDR)算法。Fr MVDR算法... 详细信息

研究了对称α稳定分布(SαS)冲击杂波下的多输入多输出(MI MO)雷达目标波达方向(DOA)估计问题,分别提出基于分数低阶最小方差无畸变响应(Fr MVDR)的MI MO雷达DOA估计算法和无穷范数归一化最小方差无畸变响应(Inf-MVDR)算法。Fr MVDR算法,首先进行冲击杂波特征指数的估计,然后使MI MO雷达接收阵列的分数低阶输出功率最小,实现MI MO雷达的DOA估计。为了避免Fr MVDR算法对杂波特征指数估计,提出Inf-MVDR算法,首先用无穷范数对接收信号进行归一化处理,使归一化后的阵列输出功率有界,继而采用传统MVDR算法进行DOA估计。计算机仿真验证了上述两种算法的有效性;同时仿真结果还表明在冲击杂波下,MI MO雷达的空间分集特性可显著提高DOA估计的精度。

关键词：冲击杂波 MIMO雷达波达方向估计分数低阶统计量无穷范数归一化

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机载MIMO雷达自适应匹配滤波检测器

宇航学报 2009年第4期30卷 1647-1652页

作者：江胜利王鞠庭何劲刘中南京理工大学电子工程系南京210014

针对机载MIMO雷达在未知统计特性杂波时的目标检测问题,首先提出自适应匹配滤波检测器(MI-MO Adaptive matched filter,MIMO-AMF),利用MIMO雷达的空间分集特性提高检测性能,并推导出检测概率和虚警概率表达式。然后,基于MIMO雷达杂波协... 详细信息

针对机载MIMO雷达在未知统计特性杂波时的目标检测问题,首先提出自适应匹配滤波检测器(MI-MO Adaptive matched filter,MIMO-AMF),利用MIMO雷达的空间分集特性提高检测性能,并推导出检测概率和虚警概率表达式。然后,基于MIMO雷达杂波协方差矩阵的块对角特性,给出一种简化MIMO-AMF检测器,大大减小MIMO-AMF的计算复杂度,同时降低对参考单元数目的要求,并在只有两个接收雷达单元的情形下,推导出简化AMF检测性能的表达式。结果表明,上述两种检测器相对于杂波协方差矩阵都具有恒虚警特性,能够在未知杂波背景下有效的检测目标。

关键词： MIMO雷达自适应匹配滤波检测器恒虚警

基于对角加载的机载MIMO雷达GLRT检测器

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电子学报 2009年第12期37卷 2614-2619页

作者：王鞠庭江胜利何劲刘中南京理工大学电子工程系江苏南京210014

本文研究了基于GLRT的机载MIMO雷达自适应目标检测问题.针对参考单元数据不足对GLRT性能的影响,提出了基于对角加载的MIMO雷达GLRT(MIMO-LGLRT)检测器,并对其检测性能进行了分析,给出了虚警概率和检测概率的闭合表达式.该检测器充分利... 详细信息

本文研究了基于GLRT的机载MIMO雷达自适应目标检测问题.针对参考单元数据不足对GLRT性能的影响,提出了基于对角加载的MIMO雷达GLRT(MIMO-LGLRT)检测器,并对其检测性能进行了分析,给出了虚警概率和检测概率的闭合表达式.该检测器充分利用机载MIMO雷达杂波子空间低秩的特点和对角加载技术,解决了因参考数据不足所引起的矩阵病态问题.为了减少MIMO-LGLRT检测器的运算量,在分析杂波协方差矩阵块对角化特性的基础上,给出一种简化MIMO-LGLRT检测器.理论分析和仿真结果表明,上述两种检测器相对于杂波协方差矩阵都具有恒虚警特性,检测性能优于普通GLRT检测器.

关键词： MIMO雷达对角加载广义最大似然恒虚警

冲击噪声下基于子空间的MIMO雷达DOA估计研究

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宇航学报 2009年第4期30卷 1653-1657,1674页

作者：王鞠庭江胜利何劲刘中南京理工大学电子工程系南京210014

研究了MIMO雷达在对称α稳定分布(SαS,Symmetricα-stable)冲击噪声背景下,基于子空间的多目标DOA估计问题,并分析了空间分集特性对DOA估计性能的改善。由于SαS噪声不存在二阶及以上矩,使得传统的基于二阶或高阶累计量的多目标DOA算法... 详细信息

研究了MIMO雷达在对称α稳定分布(SαS,Symmetricα-stable)冲击噪声背景下,基于子空间的多目标DOA估计问题,并分析了空间分集特性对DOA估计性能的改善。由于SαS噪声不存在二阶及以上矩,使得传统的基于二阶或高阶累计量的多目标DOA算法在SαS噪声中性能得到恶化。为此,首先在分析MIMO雷达接收数据FLOM(Fractional lower order moment)矩阵子空间的基础上,给出FLOM-MUSIC算法。考虑到FLOM-MUSIC算法需要冲击噪声特征指数的先验信息,为避免噪声特征指数估计,提出基于无穷范数对接收数据归一化处理的Inf-MUSIC(Infinity-norm normalization MUSIC)算法。理论分析表明,无穷范数归一化后的数据协方差矩阵有界,且能分解成噪声子空间和信号子空间。计算机仿真验证了上述两种算法的有效性。仿真结果还表明在冲击噪声背景下,MIMO雷达的空间分集特性也能改善DOA估计的精度。

关键词：冲击噪声 MIMO雷达子空间方法分数低阶统计量无穷范数归一化

基于对角加载的机载MIMO雷达自适应匹配滤波检测器

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宇航学报 2009年第5期30卷 1979-1984页

作者：江胜利王鞠庭何劲刘中南京理工大学电子工程系南京210014

研究了基于自适应匹配滤波(Adaptive Matched Filter,AMF)的机载MIMO雷达目标检测问题。针对参考单元数据不足对MIMO-AMF检测器性能的影响,提出了基于对角加载的MIMO雷达AMF(MIMO-LAMF)检测器,并对其检测性能进行分析,给出虚警概率和检... 详细信息

研究了基于自适应匹配滤波(Adaptive Matched Filter,AMF)的机载MIMO雷达目标检测问题。针对参考单元数据不足对MIMO-AMF检测器性能的影响,提出了基于对角加载的MIMO雷达AMF(MIMO-LAMF)检测器,并对其检测性能进行分析,给出虚警概率和检测概率的闭合表达式。该检测器利用机载MIMO雷达杂波子空间低秩的特点和对角加载技术,解决了因参考数据不足所引起的矩阵病态问题。为了减少MIMO-LAMF检测器的运算量,在分析杂波协方差矩阵块对角化特性的基础上,给出一种简化MIMO-LAMF检测器。理论分析和仿真结果都表明,上述两种检测器相对于杂波协方差矩阵都具有恒虚警特性,检测性能优于MIMO-AMF检测器。

关键词： MIMO雷达对角加载自适应匹配滤波恒虚警

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机载MIMO雷达广义最大似然检测器

电子与信息学报 2009年第6期31卷 1315-1318页

作者：王鞠庭江胜利何劲刘中南京理工大学电子工程系南京210014

该文针对机载MIMO雷达在未知统计特性的杂波中目标检测问题,首先给出广义最大似然(GLRT)检测器(MIMO-GLRT),利用MIMO雷达的空间分集特性提高检测性能,并推导出检测概率和虚警概率表达式。然后,基于MIMO雷达杂波协方差矩阵的块对角特性,... 详细信息

该文针对机载MIMO雷达在未知统计特性的杂波中目标检测问题,首先给出广义最大似然(GLRT)检测器(MIMO-GLRT),利用MIMO雷达的空间分集特性提高检测性能,并推导出检测概率和虚警概率表达式。然后,基于MIMO雷达杂波协方差矩阵的块对角特性,给出一种简化MIMO-GLRT检测器,大大减小算法的复杂度,同时降低对参考单元数目的要求,并在只有两个接收雷达单元的情形下,推导出简化GLRT检测性能的表达式。结果表明,上述两种检测器相对于杂波协方差矩阵都具有恒虚警特性,能够在未知杂波背景下有效地检测目标。

关键词： MIMO雷达自适应检测广义最大似然恒虚警

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基于图像特征的机载正交雷达网空时处理算法

电子与信息学报 2009年第5期31卷 1103-1107页

作者：江胜利王鞠庭邓海刘中南京理工大学电子工程系南京210094 北德克萨斯大学电气工程系德克萨斯76203

该文针对机载正交雷达网(Airborne Orthogonal Netted Radar,AONR)在高度非均匀杂波中的目标检测问题,提出基于图像特征的分布式AONR空时处理算法(Airborne Orthogonal Netted Image Feature-based Space-Time Processing,AON-IFSTP)。首先,研究了AONR杂波在角度-多普勒平面内的轨迹,并在一种特殊几何结构下推导出该轨迹的闭合表达式,揭示出目标信号和杂波信号不同的图像特征,分析了IFSTP在AONR中的可行性。然后,给出AON-IFSTP算法。结果表明,AON-IFSTP算法无需估计杂波协方差矩阵,适合在高度非均匀杂波背景下检测目标,同时能利用空间分集减小目标RCS起伏特性和小径向速度对检测性能的影响。

关键词：机载正交雷达网 IFSTP 空间分集

集中式OFDM-MIMO雷达自适应检测算法

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雷达科学与技术 2019年第3期17卷 299-304页

作者：王鞠庭钱叶旺胡文池州学院机电工程学院安徽池州247000 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016

针对频率分集条件下,集中式OFDM-MIMO雷达在未知杂波环境中的目标检测问题,首先分析了OFDM-MIMO雷达回波数据模型,由于OFDM-MIMO雷达的频率分集特性,不同频率通道回波数据相互独立,在此基础上,分别基于一步和两步广义最大似然比准则,给... 详细信息

针对频率分集条件下,集中式OFDM-MIMO雷达在未知杂波环境中的目标检测问题,首先分析了OFDM-MIMO雷达回波数据模型,由于OFDM-MIMO雷达的频率分集特性,不同频率通道回波数据相互独立,在此基础上,分别基于一步和两步广义最大似然比准则,给出了集中式OFDM-MIMO雷达GLRT和OFDM-MIMO雷达AMF两种检测器,并分析了这两种检测器的恒虚警特性。两种检测器有效利用集中式OFDM-MIMO雷达频率分集特性,提升目标检测性能,同时降低了矩阵求逆维数,以及参考单元数目的要求,并且具有恒虚警性能。计算机仿真验证了算法的有效性。

关键词： MIMO雷达频率分集自适应检测恒虚警

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“数字信号处理”项目式教学探究

池州学院学报 2019年第3期33卷 143-144页

作者：王鞠庭江胜利池州学院机电工程学院安徽池州247000 合肥师范学院电子信息与电气工程学院安徽合肥230601

本文以脉冲多普勒雷达探测目标速度问题作为“数字信号处理”项目式教学案例,通过分析雷达系统脉冲重复频率、相干积累时间以及相干积累脉冲数对测速精度以及速度分辨率的影响,加深学生对频谱分析知识点的理解。在教学中,通过信号模型... 详细信息

本文以脉冲多普勒雷达探测目标速度问题作为“数字信号处理”项目式教学案例,通过分析雷达系统脉冲重复频率、相干积累时间以及相干积累脉冲数对测速精度以及速度分辨率的影响,加深学生对频谱分析知识点的理解。在教学中,通过信号模型的推导向学生讲授多脉冲测速系统的采样时间对应的是脉冲的重复频率,而不是ADC的采样时间,使学生能够从另一视角理解采样频率与具体的应用背景之间关联性。

关键词：数字信号处理采样定理傅里叶变换