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目标定位的分布式MIMO雷达资源分配算法

系统工程与电子技术 2017年第2期39卷 304-309页

作者：孙扬郑娜娥李玉翔任修坤解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院河南郑州450001

为了提高分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达的目标定位精度,分析了阵元、发射功率和信号带宽对定位精度的影响,进而提出一种将三者联合优化的资源分配算法。首先,以最小化目标的平方位置误差下限(squared po... 详细信息

为了提高分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达的目标定位精度,分析了阵元、发射功率和信号带宽对定位精度的影响,进而提出一种将三者联合优化的资源分配算法。首先,以最小化目标的平方位置误差下限(squared position error bound,SPEB)为目标函数,建立了包含阵元、功率和带宽3个变量的优化模型;然后,通过推导最优功率分配矢量和带宽分配矢量的关系简化模型;最后利用凸松弛和循环最小化算法将优化问题转化成二阶锥形式,求解得到最优的资源分配策略。仿真结果表明,利用所提出的算法进行资源分配能明显提高目标的定位精度;信号有效带宽对目标定位精度的影响大于发射功率。

关键词：分布式多输入多输出雷达目标定位阵元子集选取功率分配带宽分配

分布式MIMO雷达双门限GLRT CFAR检测

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西安电子科技大学学报 2016年第4期43卷 29-33,85页

作者：胡勤振杨芊苏洪涛周生华刘子威杨阳西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071 空军装备部107办公室北京100038

在分布式多输入多输出雷达目标检测中,为降低融合中心与局部雷达站之间的数据传输率,提出了一种双门限广义似然比恒虚警率检测算法.首先对局部广义似然比检验统计量进行第一门限判断,将过门限的局部检验统计量传送给融合中心.然后在融... 详细信息

在分布式多输入多输出雷达目标检测中,为降低融合中心与局部雷达站之间的数据传输率,提出了一种双门限广义似然比恒虚警率检测算法.首先对局部广义似然比检验统计量进行第一门限判断,将过门限的局部检验统计量传送给融合中心.然后在融合中心进行融合检测,与第二门限比较得到判决结果.推导了双门限广义似然比检测器的虚警概率闭式解.仿真结果表明,双门限广义似然比检测算法在降低数据传输率的同时能保证较好的检测性能.

关键词：分布式多输入多输出雷达恒虚警率双门限检测广义似然比

机动目标跟踪的分布式MIMO雷达资源分配算法

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西安电子科技大学学报 2016年第4期43卷 10-16页

作者：李艳艳苏涛西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

在分布式多输入多输出雷达平台下,将发射功率和信号带宽联合优化分配,目的是在资源有限的情况下提高机动目标的跟踪精度.该方法首先推导了机动目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗下界,然后以最小化贝叶斯克拉美罗下界为目标,建立了包含发射... 详细信息

在分布式多输入多输出雷达平台下,将发射功率和信号带宽联合优化分配,目的是在资源有限的情况下提高机动目标的跟踪精度.该方法首先推导了机动目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗下界,然后以最小化贝叶斯克拉美罗下界为目标,建立了包含发射功率和带宽两个优化变量的代价函数,并用循环最小化算法结合凸松弛和凸优化进行求解.仿真结果表明,该算法能明显提高机动目标的跟踪精度.

关键词：分布式多输入多输出雷达机动目标跟踪功率分配带宽分配

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分布式MIMO体制天波超视距雷达仿真系统

系统工程与电子技术 2023年第7期45卷 1981-1989页

作者：郝宇航蒋威王增福兰华雍婷潘泉西北工业大学自动化学院陕西西安710129 南京电子技术研究所江苏南京210039 信息系统安全技术重点实验室北京100191

针对电离层动态性对天波超视距雷达检测概率和探测精度的影响,构建了一种基于分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)体制的完整天波超视距雷达仿真系统。通过搭建模块化仿真框架和可视化展示界面,集成电离层数据接口... 详细信息

针对电离层动态性对天波超视距雷达检测概率和探测精度的影响,构建了一种基于分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)体制的完整天波超视距雷达仿真系统。通过搭建模块化仿真框架和可视化展示界面,集成电离层数据接口,实现信号发射、电离层反射、信号接收、信号处理和目标检测的功能。最后对雷达系统探测性能进行评估,利用仿真实例验证了整体雷达仿真系统的可行性。该系统的实现对于分布式MIMO天波超视距雷达的性能评估、布站优化、装备发展论证具有一定的工程指导意义。

关键词：分布式多输入多输出雷达天波超视距雷达信号处理仿真系统

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突出重点目标跟踪的分布式MIMO雷达阵元选取

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系统工程与电子技术 2021年第10期43卷 2860-2868页

作者：蒋春启郑娜娥左宗王盛陈翔战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450001 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室河南洛阳471003

在分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达执行目标检测和跟踪多任务时,为了在多个目标中突出对重点目标的跟踪,提出了基于改进公平起点搜索的阵元选取模型与求解算法。在限定目标检测性能、跟踪性能和系统资源... 详细信息

在分布式多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达执行目标检测和跟踪多任务时,为了在多个目标中突出对重点目标的跟踪,提出了基于改进公平起点搜索的阵元选取模型与求解算法。在限定目标检测性能、跟踪性能和系统资源的前提下,以最小的阵元集合为代价函数,建立优化模型。为在同一框架下讨论系统的不同性能指标,对参数进行预处理,将表征跟踪性能的位置估计误差界进行去量纲化、归一化处理。分别引入表征目标重要程度和任务重要程度的权重因子,得到表征系统综合性能的参数。遍历每一个初始阵元对,逐次增加对系统贡献最大的阵元,最终完成阵元集的选择。仿真结果表明,所提算法能够提供接近穷举算法的性能并有效降低系统计算量。

关键词：分布式多输入多输出雷达资源分配多任务重点目标

多目标跟踪的分布式MIMO雷达有限阵元选取算法

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系统工程与电子技术 2017年第9期39卷 1992-1997页

作者：宋喜玉郑娜娥高留洋解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院河南郑州450001

为充分发挥分布式多输入多输出雷达阵元选取的灵活性,提高多目标跟踪精度的同时,尽量降低系统的代价损耗,提出了一种基于多目标位置估计的阵元选取算法。首先,以提高目标位置估计精度为优化准则,在给定阵元子集大小和允许最高精度误差... 详细信息

为充分发挥分布式多输入多输出雷达阵元选取的灵活性,提高多目标跟踪精度的同时,尽量降低系统的代价损耗,提出了一种基于多目标位置估计的阵元选取算法。首先,以提高目标位置估计精度为优化准则,在给定阵元子集大小和允许最高精度误差的约束下,建立了目标位置估计精度与系统代价损耗折中的阵元选取优化模型。然后,采用多起点搜索贪婪算法对模型进行求解,得到多目标跟踪的阵元选取结果。仿真结果表明,在一定阵元子集大小和跟踪目标个数的范围内,该算法能够获得良好的选取性能,并大大降低系统计算量。

关键词：分布式多输入多输出雷达多目标跟踪阵元选取系统代价

针对目标跟踪的分布式MIMO雷达资源分配算法

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系统工程与电子技术 2017年第8期39卷 1744-1750页

作者：孙扬郑娜娥李玉翔任修坤信息工程大学导航与空天目标工程学院河南郑州450001

基于分布式多输入多输出雷达,针对目标跟踪精度的优化问题提出了一种联合资源优化分配算法。首先,推导了机动目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗下界(Bayesian Cramer Rao lower bound,BCRLB),由BCRLB可知其跟踪精度主要由信号发射功率、带... 详细信息

基于分布式多输入多输出雷达,针对目标跟踪精度的优化问题提出了一种联合资源优化分配算法。首先,推导了机动目标跟踪误差的贝叶斯克拉美罗下界(Bayesian Cramer Rao lower bound,BCRLB),由BCRLB可知其跟踪精度主要由信号发射功率、带宽和信号有效时宽决定。然后,以最小化目标的BCRLB为目标函数,建立了包含相应的3个资源变量的优化模型,分析可知该模型的求解是一个非凸问题的求解。所以采用循环最小化算法和凸松弛的方法将这个非凸的优化模型转化为凸优化模型进行求解。最后,仿真结果表明,利用所提出的资源分配算法能明显提高机动目标的跟踪精度。

关键词：分布式多输入多输出雷达机动目标跟踪功率分配带宽分配信号有效时宽分配

分布式MIMO雷达时间与阵面资源自适应调度算法

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无线电工程 2022年第7期52卷 1136-1144页

作者：杨力萍廖可非欧阳缮桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004 桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心广西桂林541004

针对雷达探测任务日益繁重和单基地雷达成像受到目标运动方向限制的问题,提出了一种分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达时间与阵面资源自适应调度算法。该算法从节约资源的角度出发,在阵面分割技术的基础上,... 详细信息

针对雷达探测任务日益繁重和单基地雷达成像受到目标运动方向限制的问题,提出了一种分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达时间与阵面资源自适应调度算法。该算法从节约资源的角度出发,在阵面分割技术的基础上,根据成像需求建立时间—阵面资源调度模型,再通过启发式算法求解该模型,得到各雷达的阵面资源分配方案,以及各雷达在单个调度间隔内的任务执行时序。通过对多目标场景进行仿真,可以验证所提算法能节省时间资源和阵面资源的同时,还提高了任务的调度成功率,实现了多成像任务背景下雷达资源的高效管理。

关键词：分布式多输入多输出雷达阵面分割多波束成像资源调度启发式算法

基于压缩感知的分布式MIMO成像雷达网格失配问题研究

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现代雷达 2015年第12期37卷 49-53页

作者：张海龙陆广华于慧王东进中国科学技术大学中国科学院电磁空间信息重点实验室合肥230027

在基于压缩感知的分布式多输入多输出(MIMO)成像雷达系统中,若成像目标不在事先划分的网格点上,即存在网格失配(Off-Grid)偏差时,成像结果将急剧恶化,文中针对该问题,分别在Off-Grid偏差一阶和二阶近似下提出了行之有效的解决方法。文... 详细信息

在基于压缩感知的分布式多输入多输出(MIMO)成像雷达系统中,若成像目标不在事先划分的网格点上,即存在网格失配(Off-Grid)偏差时,成像结果将急剧恶化,文中针对该问题,分别在Off-Grid偏差一阶和二阶近似下提出了行之有效的解决方法。文中首先建立了系统存在Off-Grid偏差时的回波模型,在理想划分网格点的基础上,将Off-Grid偏差看作未知数,分别进行一阶和二阶Taylor展开,建立扰动模型,分析Off-Grid偏差对成像结果的影响,最后给出了一种采用欠定系统局灶解法(FOCUSS)和约束总体最小二乘(CTLS)方法联合估计目标位置和散射系数的算法。与传统的基于压缩感知的成像方法相比,文中所提出的算法能够很好地解决网格失配问题,提高目标的反演精度。计算机仿真结果验证了所提方法的有效性。

关键词：分布式多输入多输出雷达压缩感知网格失配欠定系统局灶解法约束总体最小二乘