本技术介绍了一种创新的FDA-MIMO雷达目标参数估计方法,该方法采用移动嵌套阵列技术,属于雷达信号处理的先进领域。该方法的核心步骤包括构建单基地FDA-MIMO雷达的移动嵌套阵列模型,旨在提高目标参数估计的准确性和效率。
背景技术
多输入多输出(MIMO)雷达一经提出就引起了广泛关注,目标参数估计是MIMO雷达信号处理中的一个重要研究方向,在无线定位和跟踪等领域具有重要的应用。然而,MIMO雷达在进行波束扫描时,波束方向图仅取决于角度方向,在距离域中没有选择性,因此其不能区分相同角度不同距离的两个目标。
频率分集阵列(FDA)雷达在阵元的载频处增加了一个频率增量,因此其波束图是与角度、距离和时间相关的函数,具有抗杂波和抗干扰等优点。近年来,有学者将MIMO雷达和FDA雷达结合,提出了FDA-MIMO雷达,这种新型雷达可以实现距离和角度联合的目标定位,其中,多目标高分辨的距离角度参数联合估计是FDA MIMO雷达的关键问题之一。在FDAMIMO雷达系统中,空间分辨力和可估计的最大目标数都与阵列孔径有关,若通过增加天线个数来扩大阵列孔径,不仅会增大成本投入,而且还会增加接收信号的维度,导致计算复杂度增加。近年来,稀疏阵列的概念在阵列信号波达方向(DOA)估计中得到越来越广泛的关注,稀疏阵列是指阵元间隔大于半波长的阵列,常用的稀疏阵列有最小冗余阵(MRA)、嵌套阵列(Nested array)和互质阵列(Coprime array)几种,它可以通过阵列等效获得更大的虚拟阵列孔径,从而得到分辨力较高的参数估计性能。其常用方法是基于差分共阵的思想,将稀疏阵列转化为等效的虚拟均匀阵列并采用空间平滑MUSIC(SS-MUSIC)等算法实现高分辨DOA估计。为进一步提高稀疏阵列的测向性能,最近,又有学者在DOA估计中提出了移动阵列的概念,它采用被动孔径技术,使稀疏阵列利用运动平台的移动特性,从而进一步扩大了系统的虚拟阵列孔径,但目前的方法仅限于一维DOA估计。
实现思路