非正交信号MIMO雷达多目标DOA估计方法研究

"这篇研究论文探讨了非正交信号下的MIMO雷达多目标DOA（方向-of-arrival）估计问题。作者包括Zhenxin Cao、Peng Chen、Zhimin Chen和Yi Jin，分别来自东南大学、上海电机学院和中国空间技术研究院西安分院。文章在2017年11月收到，2018年6月修订，7月接受，并于同年7月15日发表，由Raffaele Solimene担任学术编辑。此研究遵循Creative Commons Attribution License，允许无限制使用、分布和复制，只要原始工作得到适当引用。" 正文: 非正交信号的MIMO雷达多目标DOA估计是雷达信号处理领域中的一个关键问题。MIMO雷达系统利用多个发射天线发送非正交信号，同时通过多个接收天线收集回波信息，从而提高目标探测能力和空间分辨率。在传统的MIMO雷达中，采用正交信号可以简化信号处理并实现精确的目标参数估计，但实际应用中，由于硬件限制和环境因素，非正交信号的情况更为常见。 论文首先介绍了这个问题的背景，指出非正交信号对DOA估计的挑战，主要是由于信号之间的相互干扰，导致信道间的耦合，增加了信号分离和目标定位的难度。然后，论文提出了一个新的算法来解决这一问题，理论上确定了可估计的最大目标数，即rank{𝑅𝑠}𝑁，其中𝑁表示接收天线的数量，Rank{𝑅𝑠}表示信号空间的秩，这为系统设计提供了理论依据。 该算法可能涉及到矩阵分解、信号子空间估计、奇异值分解(SVD)等数学工具，以及阵列处理中的空间平滑或空间谱估计技术。通过这些方法，可以有效地从非正交信号中提取目标的DOA信息，同时降低多路径干扰和噪声的影响。 此外，论文可能还讨论了算法的性能分析，包括误差界限、分辨率和稳健性等，以及与现有方法的比较，如基于正交信号的DOA估计算法。实验结果部分可能会展示在不同场景下，新算法相对于传统方法的性能提升，包括在低信噪比条件下的优势。 这篇研究论文为非正交信号的MIMO雷达DOA估计提供了一个新的解决方案，对于提高雷达系统的性能和适应复杂环境具有重要意义。其贡献在于克服了非正交信号带来的困难，扩大了MIMO雷达的应用范围，并为未来的研究开辟了新的方向。