阵元失效下基于矩阵重构的MIMO雷达DOA估计

来源：雷达科学与技术杂志2022年第5期北京时间：

作者：陈金立，张程，陈宣，李家强

单位：1. 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心， 江苏南京 210044;2. 南京信息工程大学电子与信息工程学院， 江苏南京 210044;3. 南京信息工程大学物理与光电工程学院， 江苏南京 210044

摘要：针对阵元失效下MIMO雷达目标DOA估计性能下降问题，提出一种基于虚拟阵列采样数据矩阵重构的MIMO雷达DOA估计方法。MIMO雷达的阵元失效分为冗余虚拟阵元失效和非冗余虚拟阵元失效两种情况。当冗余虚拟阵元失效时，通过合并空间上位置相同的正常冗余虚拟阵元输出数据以实现信号降维与失效阵元数据填充。当非冗余虚拟阵元失效时，经降维填充后的数据矩阵中仍存在整行缺失数据，根据降维数据矩阵的低秩和稀疏先验，建立带低秩和稀疏约束的矩阵填充模型，并利用ALM-ADMM算法求解来恢复完整的降维数据矩阵。最后利用root-MUSIC算法估计目标DOA。仿真结果表明，本文方法能够有效提高MIMO雷达在阵元失效时的DOA估计精度。

关键词：MIMO雷达,阵元失效,DOA估计,ALM-ADMM算法,

基金资助：国家自然科学基金(No.62071238， 61801231); 江苏省自然科学基金(No.BK20191399)