双基地MIMO雷达的未知相关噪声下DOD与DOA联合估计新方法

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本文主要探讨了在未知相关噪声环境下,双基地MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达的方向离去角(Direction-Of-Departure, DOD)和方向到达角(Direction-Of-Arrival, DOA)的联合估计问题。研究发表于2015年11月的IEEE Transactions on Vehicular Technology期刊,卷64,第11期。作者包括Hong Jiang(IEEE会员)、Jian-Kang Zhang(IEEE高级会员)和Kon Max Wong(IEEE院士)。 研究背景是考虑到雷达信号模型中,两个独立的子阵分别由M1和M2个传感器发送,而接收端也有两个独立子阵,每个子阵分别有N1和N2个传感器。这些子阵使用一组由M1和M2个正交波形组成的匹配矩阵进行脉冲压缩,以提高信号处理的效率和精度。 在实际应用中,遇到的主要挑战是噪声的未知性和空间相关性。传统的DOA和DOD估计方法可能在面对这类复杂环境时失效。因此,论文提出了一种创新的算法,该算法利用了未知噪声条件下的发射器和接收器子阵,并结合了共轭最小二乘(Canonical Correlation Decomposition, CCD)技术。CCD的优势在于它能够揭示两个变量之间的最大线性相关性,这对于噪声环境中的信号特征提取至关重要。 该算法利用了噪声的特性,尤其是其自相关性,来设计估计策略。通过分析噪声的联合协方差矩阵,研究人员开发出一种能够同时估计DOD和DOA的方法,同时保持了对噪声变化的鲁棒性。这种方法利用了信号的“位移不变性”特性,即信号在不同位置的观测值之间的关系是相同的,这对于提高估计的准确性和稳定性非常关键。 总结来说,这篇论文的核心贡献在于提出了一种有效的双基地MIMO雷达在未知相关噪声环境下的联合DOD和DOA估计方法,该方法依赖于先进的统计分析工具和信号处理技术,旨在提升雷达系统在复杂电磁环境中的性能。这对于现代雷达系统的稳健性和定位精度具有重要意义,特别是在需要高分辨率和抗干扰能力的应用领域。