Co-Prime MIMO雷达的稀疏基DOA估计方法

"这篇研究论文探讨了使用共基线MIMO雷达对相干和不相关目标进行稀疏基向量估计的DOA(方向到达)估计算法。文章首先构建了一个基于原型共基线阵列的共基线MIMO配置，并推导出了连续延迟范围和独特延迟数量的表达式。接着，为了充分利用这些独特的延迟，提出了一个降低复杂度的两步稀疏表示(SR)算法。通过修改并移除估计目标协方差矩阵的非对角元素，该方法能够仅识别对角元素，从而在显著降低计算复杂性的同时提高性能。" 在本文中，作者主要关注的是多输入多输出（MIMO）雷达系统的DOA估计问题。DOA估计是雷达信号处理中的关键任务，它涉及到确定来自不同源的信号到达雷达接收阵列的方向。在传统的DOA估计中，往往假设所有目标都是非相干的，即它们的信号之间不存在相位关系。然而，在实际应用中，尤其是在存在多个相干目标的情况下，这种假设可能不再成立。 共基线MIMO雷达系统提供了一种增强DOA估计性能的方法，因为它能够通过不同阵元配置获取丰富的空间采样，从而提高分辨率。论文首先介绍了一个基于原型共基线阵列的MIMO配置，这种配置允许更有效的利用空间信息，并且可以计算出连续延迟和独特延迟的数量。这些延迟信息对于后续的信号处理至关重要。 接下来，为了处理相干和不相关目标，论文提出了一种新的两步稀疏表示算法。这种算法的目标是通过稀疏表示来提取目标的DOA信息，同时降低计算复杂度。传统的SR算法可能在处理相干目标时遇到困难，因为相干目标的信号会在矩阵中产生非零的非对角元素。为了解决这个问题，论文中的新方法修改了估计的协方差矩阵，去除非对角元素，只保留对角元素，这有助于准确识别每个目标的DOA，同时减少了计算的复杂性。 这篇论文在MIMO雷达的DOA估计算法方面进行了创新，为处理相干目标提供了新的思路。通过采用共基线阵列和稀疏表示方法，不仅提高了DOA估计的精度，还降低了计算负担，这对于实时雷达系统尤其重要。这项工作对于雷达信号处理和目标检测领域的研究具有重要的理论和实践价值。