舰载米波雷达低秩矩阵完型解模糊算法

"基于低秩矩阵完型的舰载米波雷达的解模糊算法是针对分布式子阵列天线（DSA）在高分辨率和高增益雷达应用中出现的模糊问题提出的一种解决方案。该算法利用低秩矩阵完成理论和正定编程来解决方向到达（DOA）估计中的模糊问题，从而实现高分辨率的DOA估计、相干处理和DSA的孔径扩展。" 在舰载雷达系统中，由于可用空间有限，分布式子阵列天线的设计变得尤为重要，因为它可以提供高分辨率和高增益。然而，当这些分布式天线进行相干组合时，会在波束图案中产生栅格副瓣，或者在DOA估计中出现模糊问题。这种模糊现象会严重影响雷达的探测性能和定位精度。 低秩矩阵完型理论在此背景下发挥关键作用。矩阵在许多信号处理和数据恢复问题中被广泛应用，特别是在处理大规模数据集时。当矩阵的一部分缺失或损坏时，低秩矩阵完型可以有效地恢复整个矩阵的原始结构。这是因为实际的物理过程往往导致数据矩阵具有低秩特性，例如在雷达信号处理中，多个目标的回波信号可以通过低秩表示。 该算法结合了低秩矩阵完型和正定编程，旨在重建丢失的信息并消除DOA估计中的模糊。正定编程是一种优化技术，确保恢复的矩阵保持正定性，这对于雷达系统的稳定性和可靠性至关重要。通过这种方法，不仅可以解决模糊问题，还能实现相干处理，即所有天线单元的信号同步处理，进一步提高雷达的探测能力。此外，孔径扩展使得雷达系统能够获得更大的虚拟天线孔径，从而增加分辨率。 模拟结果验证了该解模糊方法的有效性，显示其具有出色的高分辨率性能。这表明，利用低秩矩阵完型和正定编程的算法对于改善舰载米波雷达的性能，尤其是在复杂海洋环境下的目标检测和定位，具有显著优势。 关键词：模糊分辨率；矩阵完型；分布式子阵列；舰载雷达；方向到达估计。