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专利号: 2018104902205
申请人: 南京信息工程大学
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达相干信源DOA估计方法,其特征在于:具体包含如下步骤;

步骤1,根据虚拟阵列的输出信号X,计算协方差矩阵 其中,J为快拍数,H

(·) 表示共轭转置运算;

步骤2,建立基于协方差匹配准则的目标函数,步骤3,采用凸优化工具包求解目标函数,获得信号协方差矩阵的估计值 并将其向量化,即 其中,vec(·)表示对矩阵向量化;

步骤4,将搜索空域[‑90°,90°]按等角度间隔划分,L为划分总单元数,构造一个冗余字典

*

其中,(·) 表示矩阵共轭;⊙表示Khatri‑Rao积;

表示空域内所有可能的来波方向, 表示Kronecker积, 为发射阵列的导向向T

量, 为接收阵列的导向向量,(·) 表示矩阵转置;

步骤5,计算加权向量rw,并构造连续函数 建立稀疏表示模型:其中, 且m为正整数;

为函数的变量,σ为函数的形状参数;

步骤6,采用SL0算法求解稀疏表示模型,进而获得稀疏解步骤7,通过搜索 的谱峰位置确定目标的DOA;M和N分别为发射阵元和接收阵元数。

2.根据权利要求1所述基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达相干信源DOA估计方法,其特征在于:在步骤1中,通过MIMO雷达的接收阵列信号经匹配滤波后获得虚拟阵列的输出信号X。

3.根据权利要求1所述基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达相干信源DOA估计方法,其特征在于:在步骤2中,目标函数具体如下:其中,Y为一个大小为MN×MN的矩阵,M和N分别为发射阵元和接收阵元数;θ=[θ1,θ2,...,θP]为P个目标方位角组成的1×P维矢量,P为目标个数; 表示由信号功率构成的1×P维矢量; 表示噪声功率构成的1×MN维矢量;tr(·)表示求迹;RX为协方差矩阵的理论值;D(θ,ξ)表示信号协方差矩阵,且是一个Hermitian Toeplitz矩阵。

4.根据权利要求1所述基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达相干信源DOA估计方法,其特征在于:所述步骤6具体如下:T T ‑1

步骤6.1,设初始值v0=B(BB) y;

步骤6.2,选取一组合适的序列[σ1,σ2,...,σK],且σk+1=ρσk,0<ρ<1,σ1=4max{|v0|}步骤6.3,算法迭代:

For k=1,2,...,K;

步骤6.3.1,令σ=σk;

步骤6.3.2,进行Q次迭代求解 的全局最大值,并将该最大值投影到可行集上;

步骤6.3.2.1,令

步骤6.3.2.2,For q=1,2,...,Q;

a)计算

b)计算 其中u为步长;

c)将 投影到可行集上,步骤6.3.3,令

步骤6.4,求解