单基地MIMO雷达的高效实数域MUSIC算法:基于多项式求根与计算复杂度降低

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本文探讨了"基于实多项式求根的单基地MIMO雷达的计算有效频谱MUSIC算法",由西北工业大学电子与信息学院的XULiqin和LIYong两位作者共同提出。该研究主要关注在单站多输入多输出(Monostatic MIMO)雷达系统中,如何提升算法的计算效率,同时保持目标方向角(Direction of Arrival, DOA)估计的精度。 首先,作者提出了一种计算上高效的实值化MUSIC算法。在处理接收到的数据矩阵时,通过降维变换,有效地降低了数据的维度,这在减少计算负担的同时,保持了信号处理的有效性。传统的MUSIC算法通常依赖于复数协方差矩阵,而这篇论文将这一过程转化为一个实值操作,通过单位ary变换,将复数协方差矩阵转换为易于处理的实数矩阵。 为了进一步降低算法的复杂性,作者引入了一种基于实数多项式的根寻找技术。这种方法替代了昂贵的谱搜索过程,能够快速定位与目标DOA相关的局部最大值。实多项式求根技术的优势在于它能够在保证查找精度的同时,显著减少了计算量,这对于大规模数据处理的雷达系统尤为重要。 通过仿真结果,作者证实了该算法在计算效率提升的同时,对DOA估计的准确性几乎没有妥协。这表明,采用实多项式求根的计算有效频谱MUSIC算法不仅在理论上提供了优化的解决方案,而且在实际应用中也展现出了良好的性能。 关键词包括:多输入多输出雷达、实多项式求根、计算效率、频谱MUSIC算法、方向角估计、降维变换和单位ary变换。这篇文章的研究成果对于推动MIMO雷达技术在实时、高效率环境下的应用具有重要意义。