基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计

发布时间：2018-05-01 08:42

  本文选题：多径效应 + 相干信号　； 参考：《电波科学学报》2014年06期

【摘要】：针对米波雷达低仰角工作时除了收到目标的直达波外,还会收到与直达波相干的地(海)面反射的多径信号,提出了一种基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计的新算法.利用阵列输出数据协方差矩阵构造一个Toeplitz矩阵,以实现对雷达回波数据的解相干;在波束域对降维后的数据协方差矩阵应用基于信号子空间的角度超分辨算法实现波达方向估计;最后,研究了波束域下米波雷达低仰角波达方向估计的特点,分析了不同信噪比、波束个数对算法性能的影响.所提算法不但可以有效地克服多径效应,还极大地降低了运算量,理论分析和计算机仿真都证明了新算法的优越性.
[Abstract]:In view of the multipath signal reflected from the ground (sea) surface which is coherent with the direct wave, a new method for estimating the direction of arrival (DOA) of the low elevation of the radar based on beamspace is proposed in this paper, which not only receives the direct wave of the target, but also receives the multipath signal reflected from the ground (sea) surface of the direct wave when the low elevation angle of the meter wave radar works. The covariance matrix of array output data is used to construct a Toeplitz matrix to realize the decoherence of radar echo data. The DOA estimation of the reduced dimension data in beamspace is realized by using the angular super resolution algorithm based on signal subspace. Finally, the characteristics of DOA estimation of low elevation in beamspace are studied. The influence of different signal-to-noise ratio and number of beams on the performance of the algorithm is analyzed. The proposed algorithm can not only effectively overcome the multipath effect, but also greatly reduce the computational complexity. Theoretical analysis and computer simulation have proved the superiority of the new algorithm.
【作者单位】： 长安大学信息工程学院;
【基金】：陕西省自然科学基金(No.2011JQ8041) F中央高校基本科研业务费专项基金(No.2013G1241116)
【分类号】：TN958

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 胡铁军;杨雪亚;陈伯孝;;阵列内插的波束域ML米波雷达测高方法[J];电波科学学报;2009年04期

2 韩勇;乔晓林;金铭;曹丙霞;;基于Toeplitz矩阵的波束空间新算法[J];电波科学学报;2009年04期

3 刘俊;刘峥;谢荣;赵永波;;互耦条件下米波雷达角度估计的自校正算法[J];电波科学学报;2011年06期

4 王布宏,王永良,陈辉;一种新的相干信源DOA估计算法:加权空间平滑协方差矩阵的Toeplitz矩阵拟合[J];电子学报;2003年09期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘俊;刘峥;谢荣;赵永波;;互耦条件下米波雷达角度估计的自校正算法[J];电波科学学报;2011年06期

2 李帅;颜坤玉;韩磊;谭坤;;相关信源的随机加权信号子空间估计算法[J];电子信息对抗技术;2010年06期

3 胡晓琴;陈辉;陈建文;王永良;;一种利用最大特征矢量的Toeplitz去相干方法[J];电子学报;2008年09期

4 齐子森;郭英;王布宏;龚成;;共形阵列天线MUSIC算法性能分析[J];电子与信息学报;2008年11期

5 王凌;李国林;谢鑫;;互耦效应下用单快拍数据实现相干信源完全解相干和解耦合[J];电子与信息学报;2012年10期

6 唐孝国;张剑云;洪振清;;一种改进的MVDR相干信源DOA估计算法[J];电子信息对抗技术;2012年06期

7 王伟;马跃华;郝燕玲;;非均匀线阵多输入多输出雷达成像旁瓣抑方法[J];电波科学学报;2013年03期

8 朱伟;郑轶松;陈伯孝;;约束MUSIC算法在米波雷达低仰角测高中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2014年04期

9 令瀚;张莉娅;张红兵;;一种混合源环境下的波达方向估计方法[J];计算机工程与应用;2010年17期

10 宋洪涛;赵琳;赵欣;丁继成;;一种相干信号DOA估计的新方法研究[J];计算机仿真;2009年08期

相关会议论文 前2条

1 马驰州;杨亦春;李晓东;;一种圆阵移动平滑解相干算法[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集（下）[C];2007年

2 余俊;陈未央;张小飞;;相干信源的二维DOA盲估计算法[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 杨雪亚;米波雷达阵列超分辨和测高方法研究[D];西安电子科技大学;2011年

2 甄佳奇;相干信号的超分辨测向技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 陈四根;阵列信号处理相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年

4 武思军;稳健的自适应波束形成算法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

5 王李军;GPS接收机抗干扰若干关键技术研究[D];南京理工大学;2006年

6 史兢;智能天线波达角估计方法改进与遗传算法复合波束形成[D];哈尔滨工业大学;2007年

7 张辉;二维空间谱估计与自适应波束形成技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年

8 聂卫科;空间信号自适应波束形成与参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2008年

9 黄蕾;智能天线中DOA估计技术及相应波束形成技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

10 杨海洋;基于空间谱算法的到达参数估计的研究[D];中国科学技术大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 魏挺;相干信号二维DOA估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 崔皓;基于阵列单通道接收机的测向算法研究[D];解放军信息工程大学;2009年

3 韩森;TD-SCDMA系统中智能天线的DOA估计算法研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

4 张会龙;移动通信系统中切换与智能天线DOA估计算法研究[D];天津理工大学;2011年

5 林波;基于压缩感知的辐射源DOA估计[D];国防科学技术大学;2010年

6 王天华;MUSIC算法在无源测向技术中的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

7 老世帅;宽带信号DOA估计的子空间算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

8 张江利;相干信源DOA估计算法研究[D];西南交通大学;2006年

9 白玉;阵列信号处理中的DOA估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

10 盖轶冰;基于子空间分解类算法的智能天线DOA估计方法研究[D];山东大学;2006年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张林让,田慧,李燮;分布式目标参数估计的波束域处理方法[J];电波科学学报;2004年01期

2 张瑜,李玲玲;多径条件下雷达到达角的估算及仿真[J];电波科学学报;2004年02期

3 胡晓琴;陈建文;王永良;;米波雷达测高多径模型研究[J];电波科学学报;2008年04期

4 胡铁军;杨雪亚;陈伯孝;;阵列内插的波束域ML米波雷达测高方法[J];电波科学学报;2009年04期

5 赵永波,张守宏;雷达低角跟踪环境下的最大似然波达方向估计方法[J];电子学报;2004年09期

6 吴向东;张守宏;董玫;;一种基于线性预处理的米波雷达低仰角处理算法[J];电子学报;2006年09期

7 彭世蕤;刘泉;王广学;潘谊春;;一种基于波束空间的非相关信号源DOA估计方法[J];电子学报;2007年03期

8 陈伯孝;胡铁军;郑自良;王锋;张守宏;;基于波瓣分裂的米波雷达低仰角测高方法及其应用[J];电子学报;2007年06期

9 张文俊;赵永波;张守宏;;广义MUSIC算法在米波雷达测高中的应用及其改进[J];电子与信息学报;2007年02期

10 赵光辉;陈伯孝;董玫;;基于交替投影的DOA估计方法及其在米波雷达中的应用[J];电子与信息学报;2008年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;米波雷达专题研讨会在京召开[J];电子元器件应用;2001年10期

2 石晓宁;米波雷达目标跟踪之分析[J];现代电子;2000年04期

3 李延辉;胡东亮;高玉良;杨建华;;米波雷达阵地条件选择的分析[J];火力与指挥控制;2008年S2期

4 查金水;;某米波雷达天线系统结构设计[J];电子机械工程;2012年02期

5 王美焰;;某米波雷达实验阵结构设计[J];电子机械工程;2012年06期

6 郝赫;;灵活多变的米波雷达(下)[J];兵器知识;2010年09期

7 张尉;米波雷达阵地地面有效反射区的探讨[J];现代雷达;2003年04期

8 杨春海;;如何提高米波雷达的方位精度[J];雷达科学与技术;2007年03期

9 胡晓琴;陈建文;王永良;;米波雷达测高多径模型研究[J];电波科学学报;2008年04期

10 胡晓琴;陈建文;王永良;陈辉;;一种适用于米波雷达低角测高环境的快速算法[J];信号处理;2009年05期

相关会议论文 前4条

1 强勇;黄志忠;;一种新型的米波雷达系统[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年

2 何劲;陈建文;刘中;;实数遗传算法在米波雷达方位超分辨中的应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年

3 曹长虹;程春红;;米波高机动雷达的结构设计[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年

4 赵涛;强勇;;米波雷达目标RCS分析[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前2条

1 杨雪亚;米波雷达阵列超分辨和测高方法研究[D];西安电子科技大学;2011年

2 刘俊;米波雷达低仰角估计方法研究[D];西安电子科技大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 郝然;米波雷达测高算法研究[D];西安电子科技大学;2012年

2 戴巧娜;米波雷达测高的实测数据分析与处理[D];西安电子科技大学;2013年

3 何劲;米波雷达超分辨处理方法研究[D];南京理工大学;2004年

4 冯大成;某米波雷达天线车液压起竖及调平系统的设计与研究[D];北方工业大学;2011年

5 朱根生;米波雷达测高方法研究及实现[D];西安电子科技大学;2009年

6 王辉;米波雷达测角算法研究[D];电子科技大学;2009年

7 张文俊;米波雷达测高方法及其实现研究[D];西安电子科技大学;2006年

8 鲁加战;分布式阵列米波雷达低仰角测高研究[D];西安电子科技大学;2014年

9 柴许杨;某型米波雷达测高方法与工程实现[D];西安电子科技大学;2011年

10 胡传远;某型米波雷达测高工程实现及其实测数据分析[D];西安电子科技大学;2011年

，

本文编号：1828610