基于互协方差稀疏重构的MIMO雷达低仰角估计算法

来源：系统工程与电子技术杂志2021年第5期北京时间：

作者：张子鑫, 胡国平, 周豪, 占成宏

单位：1. 空军工程大学防空反导学院, 陕西 西安 710051；2. 空军工程大学研究生院, 陕西 西安 710051

摘要：针对低空目标仰角估计时, 多径信号间的混叠严重影响雷达的测角性能的问题, 基于压缩感知理论的波达方向(direction of arrival, DOA)估计算法与多输入多输出(multi-input and multi-output, MIMO)雷达体制结合起来共同进行低空目标DOA估计的研究, 提出了一种基于互协方差矩阵稀疏重构的MIMO雷达低空目标DOA估计算法。首先, 对MIMO雷达多径接收信号广义匹配滤波后的虚拟矩阵向量化处理, 并针对向量化后虚拟孔径扩展带来运算量大的缺点, 通过降维处理来减少运算量; 然后利用多快拍数互协方差矩阵中的噪声独立不相关的优点, 降低噪声影响, 提高算法估计性能; 最后转化为凸优化问题进行稀疏恢复。仿真结果表明算法在直达信号与多径反射信号相互削弱的情况下, 仍能有效估计低空目标的仰角, 较L1-SVD和L1-SRACV算法对低空目标具有更好的仰角估计性能。

关键词：互协方差矩阵,压缩感知,多输入多输出雷达,波达方向估计

基金资助：国家自然科学基金(61871395);国家自然科学基金(61601504)