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专利号: 2018103019648
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于矩阵填充的双基地MIMO雷达角度估算方法,其特征在于,所述基于矩阵填充的双基地MIMO雷达角度估算方法包括如下步骤:S1、构建接收阵列数据在匹配滤波后的协方差矩阵;

S2、通过所述协方差矩阵重新构建得到抑制空域色噪声的无色噪协方差矩阵;

S3、通过核范数奇异值阙值算法对无色噪协方差矩阵进行二次重构,并利用子特征值分解的方法对二次重构后的无色噪协方差矩阵进行特征分解,获得信号子空间的估计;

S4、通过信号子空间的估计得到旋转不变矩阵,采用最小二乘方法拟合旋转不变矩阵,对拟合后的旋转不变矩阵进行特征值分解,获取旋转不变矩阵的特征值矩阵;

S5、根据特征值对角线元素的特性,通过特征值矩阵获得目标角度的DOD与DOA;

步骤S1中,所述协方差矩阵的具体公式如下:H

式中,RB'=E{BB}=D{[β1,β2,…,βK]}为信号的对角化协方差矩阵,其中βK表示第K个目T标函数的值,B=[b1,b2,…,bL]为目标特性矩阵,A=[AT⊙AR]为虚拟方向矩阵;

为接收方向矩阵, 为发

射方向矩阵, 为噪音的协方差矩阵;

Q为发射阵元在一个脉冲重复周期内的发射码长;W为接收阵列天线的噪声矩阵,M为发射阵元的个数,N为接收阵元的个数;⊙为Khatri‑Rao积;

步骤S2中,所述无色噪协方差矩阵的具体公式如下:式中, 返回RY的第m个块对角矩阵。

2.根据权利要求1所述基于矩阵填充的双基地MIMO雷达角度估算方法,其特征在于,步骤S3中,通过核范数奇异值阙值算法对无色噪协方差矩阵进行二次重构的具体公式如下:MN×MN

式中,τ>0以及Z∈C ,||R||*表示R的核范数。

3.根据权利要求2所述基于矩阵填充的双基地MIMO雷达角度估算方法,其特征在于,步骤S4中,采用最小二乘方法拟合旋转不变矩阵的具体公式如下:式中,JM1=[IM‑1,0(M‑1)×1],JM2=[0(M‑1)×1,IM‑1];JN1=[IN‑1,0(N‑1)×1],JN2=[0(N‑1)×1,IN‑1], 分别为ΦT、ΦR的估计,ΦT为发射角度的旋转不变矩阵,ΦR为接收角度的旋转不变矩阵,Es为信号子空间的估计。

4.根据权利要求3所述基于矩阵填充的双基地MIMO雷达角度估算方法,其特征在于,步骤S5中,获得所述目标角度的DOD与DOA的具体公式如下:式中, 和 分别为VT和VR的第k(k=1,2,…,K)个对角线上的元素,VT和VR分别为 的特征值矩阵,angle{·}表示取相位操作。