杂波环境中稀疏MIMO雷达宽带DOA估计

发布时间：2022-07-08 15:16

　　波达方向（DOA）估计是阵列信号处理中的一项重要研究内容。杂波环境中,目标回波强度往往远小于杂波,这会导致目标DOA估计性能下降。多输入多输出（MIMO）雷达利用多个发射天线独立发射不同的波形并将多个接收天线接收到的信号进行联合处理,可以提高目标参数估计性能。此外,宽带信号目标回波携带信息量大,抗干扰能力强,有利于杂波环境中目标检测、参数估计和特征提取等。于是,本文研究杂波环境中的MIMO雷达宽带DOA估计问题,并提出一种波束形成后基于压缩感知（WCSAB）的宽带DOA估计方法,可获得比传统的宽带Capon技术（WCT）更好的性能。实际工程中,由于系统复杂度和成本等约束,可用的天线个数可能是有限的,在天线数受限情况下,采用传统的满阵结构可能无法得到足够高的DOA分辨率。为了解决这一问题,这里引入了稀疏阵列,并将WCSAB宽带DOA估计方法扩展到稀疏阵列情况。考虑到DOA估计性能不仅与波束形成权值有关,还与稀疏阵列结构有关,本文构造了基于最小贝叶斯均方误差（BMSE）的波束形成权值和稀疏阵列联合优化问题模型。鉴于该问题是一个组合优化问题,提出一种基于迭代算法的波束形成权值和稀疏阵列联合优... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文工作及内容安排
第二章 稀疏阵列及传统宽带MIMO雷达DOA估计方法
    2.1 空域采样定理
    2.2 基于稀疏阵列的MIMO雷达DOA估计
        2.2.1 嵌套MIMO雷达阵列DOA估计
        2.2.2 互质MIMO雷达阵列DOA估计
    2.3 传统MIMO雷达宽带DOA估计
        2.3.1 基于ISSM的MIMO雷达宽带DOA估计
        2.3.2 基于CSSM的MIMO雷达宽带DOA估计
    2.4 本章小结
第三章 杂波环境中的MIMO雷达宽带DOA估计
    3.1 MIMO雷达宽带信号模型
    3.2 一种波束形成后基于压缩感知的宽带DOA估计方法
        3.2.1 压缩感知基本原理
        3.2.2 基于Capon波束形成的杂波抑制
        3.2.3 基于稀疏重构的宽带DOA估计
    3.3 仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 基于迭代算法的波束形成权值和稀疏阵列联合优化
    4.1 稀疏MIMO雷达宽带DOA估计
    4.2 波束形成权值和稀疏阵列联合优化问题
    4.3 基于迭代算法的联合优化方法
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小结
第五章 基于DNN的波束形成权值和稀疏阵列联合优化
    5.1 基于联合优化问题的DNN结构
        5.1.1 全连接神经网络
        5.1.2 模型匹配的DNN结构设计
    5.2 MIMO雷达稀疏阵列设计与组稀疏正则化
    5.3 基于DNN的联合优化方法
    5.4 仿真分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于冗余字典的信号超完备表示与稀疏分解[J]. 张春梅,尹忠科,肖明霞.  科学通报. 2006(06)

硕士论文
[1]基于阵列稀疏与目标稀疏的宽带DOA估计算法[D]. 张爱莲.浙江大学 2018



本文编号：3657261