分布式全相参雷达相干参数估计性能

针对部分收发共置的分布式全相参雷达,该文首先建立了全发任意收的混合结构,然后在发射多脉冲条件下推导了相干参数估计的克拉美-罗界(CRB)闭式解,研究了相干参数估计性能与收发天线数及脉冲数之间关系。结论表明：共置天线较分置天线能够获得更低的相干参数估计CRB,增加收发天线数或脉冲数,能够降低相干参数估计CRB。最后的仿真实验验证了研究结论的正确性。     

基于相关法的分布式全相参雷达相干参数估计及相参性能

针对一般结构的分布式全相参雷达,研究了基于相关法的时延差和相位差估计性能以及输出信噪比增益(oSNRg)。首先分别建立多输入多输出(MIMO)模式和全相参(FC)模式下的信号模型。然后重点分析估计相位差时的相位模糊问题,并提出一种有效的解模糊方法。数值实验结果表明：当输入信噪比足够高时,相关法能够获得稳健的相干参数估计,且oSNRg接近理想值。     

分布式全相参雷达相参性能分析

该文针对多脉冲发射协同结构的分布式全相参雷达,首先建立了全相参模式下的信号模型,然后推导了输出信噪比增益(oSNRg)的解析式,并基于相干参数估计的克拉美-罗界(CRB),利用多项式拟合,获得了oSNRg上界的数值解。结果表明：增加发射天线数或脉冲数能够提高oSNRg;而增加接收天线数能否提高oSNRg取决于输入信噪比大小,输入信噪比较大时则oSNRg随之提高,较小时反而随之下降。最后的仿真实验验证了研究结论的正确性。     

基于MUSIC法的宽带分布式全相参雷达相参参数估计方法

宽带分布式全相参雷达具有高距离分辨力和高角度分辨力,可在实现对目标探测的同时获得更为精细的信息。其中,准确的相参参数是实现宽带全相参的关键。在远距离探测场景下,目标回波SNR较低,导致单部雷达无法探测到目标。如何在此情况下准确地估计相参参数,完成多部雷达相参合成,是分布式全相参雷达实现远距离探测的核心问题。本文首先建立了针对高速运动复杂目标的宽带Chirp去斜回波模型,并建立了相参参数的数学模型。然后,提出了基于MUSIC法的宽带分布式全相参雷达相参参数估计方法,通过估计观测目标的散射点个数、极点以及复幅度,重建宽带回波信号,并基于该无噪声重建信号估计相参参数。最后,利用仿真分析验证了本文提出方法在低SNR下的有效性。      

运动双基地MIMO雷达的参数估计性能

该文研究了收发站运动情况下双基地MIMO雷达的参数估计性能。首先,给出了运动双基地MIMO雷达的信号模型,推导出多目标下参数估计克拉美罗界(CRB)的一般表达式;其次,给出了单目标情况下发射角和接收角估计的CRB闭式解,并分析了收发站运动时,各参数对CRB的影响。理论和仿真结果表明：增大某一站(发射站/接收站)的运动速度,将提高该站所对应的角度(发射角/接收角)估计性能,但同时也降低了另一站所对应的角度估计性能;当发射站/接收站的运动视角垂直于发射角/接收角,而另一站的运动视角平行于接收角/发射角时,发射角/接收角的估计性能最优。     

分布式相参雷达多脉冲积累相参参数估计方法

分布式相参雷达(DCAR)是目前国内外雷达领域的重要研究方向,精确的参数估计是实现其良好相参性能的前提和核心。基于动目标模型,提出一种基于多脉冲积累的相参参数估计方法。该方法通过对多脉冲信号进行快、慢时间匹配滤波处理,实现多脉冲相参积累;再利用互相关法进行相参参数估计。仿真分析对比了不同脉冲个数和不同输入信噪比下的参数估计性能和相参性能,仿真结果表明,该方法具有可行性,且可以有效提高低信噪比情况下的参数估计性能和相参性能。     

伽利略搜救信号关键参数估计的克拉美—罗界

本文考虑信息位宽的不确定度,研究了伽利略搜救信号信息位宽、到达频率(FOA)和到达时间(TOA)估计的克拉美—罗界(CRB).首先推导了计算Fisher信息矩阵各元素的通用公式,然后推导得到了伽利略搜救信号Fisher 信息矩阵各元素的计算表达式.具体计算时,利用单位冲激函数的性质和Parseval定理,将单位冲激函数...     

针对参数估计的组网雷达欺骗干扰策略

针对组网雷达系统对探测目标进行参数联合估计,提出了一种针对该参数估计的组网雷达欺骗干扰策略.首先,分析了电子干扰机编队对组网雷达实施欺骗干扰的原理,并建立了欺骗干扰下的目标回波信号模型.然后,在此基础上给出了欺骗干扰特征矢量参数的费希尔信息矩阵(FIM),并分析了其估计性能.最后,推导了达到待估计参数克拉美罗下界(CR...     

相干激光探测中微动参数估计的克拉美-罗界

为选择最佳参数估计方法估计目标微多普勒特征,需要研究参数估计的克拉美-罗界,来评价各估计方法的性能。以相干激光探测为背景,考虑噪声方差未知的影响,严格推导了高斯白噪声环境下微动目标回波信号各参数估计的克拉美-罗界的闭合表达式,仿真分析了目标相对于雷达的位置信息、数据处理长度以及回波信噪比与参数估计方差下界的关系。结果表明,克拉美-罗界与噪声方差无关,目标相对于雷达的方位角、俯仰角越小,数据长度和信噪比越大,参数估计的方差下界越小。对目前常用的两种微动参数估计方法方差进行了计算,并与推导克拉美-罗界进行了对比。最后,与通过近似处理方法得到的克拉美-罗界进行了对比,指出了精确推导方差下界的意义。     

MIMO雷达GMTI性能及DOA估计的克拉美·罗界分析

研究了MIMO雷达GMTI 性能及其DOA估计的克拉美·罗界(CRB)。首先建立机载平台下MIMO雷达信号模型,通过对系统参数设置,可使MIMO雷达工作在3种不同模式中。接着分析了MIMO雷达GMTI性能,并推导出了在MIMO雷达空时信号模型下,利用空时联合域信息时DOA估计的CRB。仿真结果表明,无论是GMTI性能还是DOA估计性能,MIMO雷达均优于相控阵雷达,尤其是发射稀疏阵MIMO雷达性能最佳。同时,利用空时联合域信息能有效改善MIMO雷达DOA估计的CRB,在目标多普勒频率相差较大时效果更加明显。     

天基分布式雷达相位估计与同步方法

分布式全相参雷达是一种新体制、颠覆性雷达技术,可将若干单元雷达进行信号处理级合成处理,实现N3信噪比增益,可突破雷达功率孔径积的限制.由于星载平台雷达系统各单元间距较远,星间无线相位估计与同步则成为核心问题之一.本文建立分布式相位同步理论模型,通过对相位误差分析,提出一种循环往返式相位同步方式.相比于主-从相位同步方式...     

Coherent angle estimation based on Hankel matrix construction in bistatic MIMO radar

In this article, a novel coherent angle estimation method is proposed for bistatic multiple-input multiple-output radar. First, a decorrelation operation is taken by constructing a Hankel block matrix whose rank equals the number of coherent targets and is independent of the coherency between these targets. Therefore, the signal and noise subspaces of the Hankel block matrix can be estimated properly. Then, in conjunction with the ESPRIT algorithm, the shift invariance properties of the transmit and receive arrays are exploited to estimate the angles of coherent targets with automatic pairing. The numerical simulations demonstrate its validity.     

分布式目标参数估计的波束域处理方法

分布式目标参数估计的阵元域处理方法的运算量较大,将波束域处理方法用于分布式目标参数估计,降低分布式目标高分辨测向算法的运算量,提高输入信噪比,同时降低算法对系统误差的敏感性.在分布式目标源比较集中的情况下,利用较少的几个波束形成波束空间进行参数估计,能实现良好的估计性能.仿真结果验证了此方法的有效性.     

基于Toeplitz矩阵重构算法的宽带相干信号方位估计

根据天线阵列接收到的数据,提出了一种基于Toeplitz矩阵重构的宽带相干源方位估计算法.该算法先由Toeplitz 阵列接收到的数据得到包含波达方向信息的协方差矩阵,再对该协方差矩阵进行聚焦处理,得到同一频率的阵列协方差矩阵,最后由高分辨子空间处理方法得到宽带相干信号的波达方向估计.仿真实验证明了该方法的有效性.     

A RD-ESPRIT algorithm for coherent DOA estimation in monostatic MIMO radar using a single pulse

This paper discusses the problem of coherent direction of arrival (DOA) estimation in a monostatic multi-input multi-output (MIMO) radar using a single pulse, and proposes a reduced dimension (RD)-estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) algorithm. We reconstruct the received data and then utilise it to construct a set of Toeplitz matrices. After that, we use RD-ESPRIT to obtain the DOAs of the sources. The proposed algorithm is effective for coherent angle estimation based on a single pulse, and it has much better angle estimation performance than the forward backward spatial smoothing (FBSS)-ESPRIT algorithm and the ESPRIT-like of Li, as well as very close angle estimation performance to the ESPRIT-like of Han. For complexity comparison, our algorithm has very close complexity to the FBSS-ESPRIT algorithm, and lower complexity than the ESPRIT-like of Han and the ESPRIT-like of Li. Simulation results present the effectiveness and improvement of our approach.     

外辐射源雷达目标旋转部件微动参数估计

大多数飞机目标具有旋转部件, 对其微动参数进行估计可为雷达目标分类识别提供重要信息.外辐射源雷达因其体制上的特点, 在微多普勒效应探测及其利用等方面具有独特优势.文中结合压缩感知理论提出了一种目标旋转部件微动参数估计新方法, 该方法基于微多普勒信号内在特性来构造字典矩阵, 将常规的微动参数估计问题转化为稀疏信号恢复问题.仿真与实测数据处理结果验证了所提方法的有效性和鲁棒性.     

Joint angle and Doppler frequency estimation of coherent targets in monostatic MIMO radar

This paper discusses the problem of joint direction of arrival (DOA) and Doppler frequency estimation of coherent targets in a monostatic multiple-input multiple-output radar. In the proposed algorithm, we perform a reduced dimension (RD) transformation on the received signal first and then use forward spatial smoothing (FSS) technique to decorrelate the coherence and obtain joint estimation of DOA and Doppler frequency by exploiting the estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) algorithm. The joint estimated parameters of the proposed RD-FSS-ESPRIT are automatically paired. Compared with the conventional FSS-ESPRIT algorithm, our RD-FSS-ESPRIT algorithm has much lower complexity and better estimation performance of both DOA and frequency. The variance of the estimation error and the Cramer–Rao Bound of the DOA and frequency estimation are derived. Simulation results show the effectiveness and improvement of our algorithm.     

Improved coherent DOA estimation algorithm for uniform linear arrays

An improved algorithm on coherent direction-of-arrival (DOA) estimation is presented in this article, with the objective to overcome the unsatisfactory performances of estimation of signal parameter via rotational invariance techniques (ESPRIT)-like algorithms (Han and Zhang, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters 2005;4:443–446). On the basis of trilinear model by reconstructing a series of Toeplitz matrix from the co-variance matrix of array output, our proposed algorithm is to resolve the DOAs of coherent signals, which not only has much better DOA estimation performance than algorithms of ESPRIT-like and multi-invariance ESPRIT but also identifies more DOAs than ESPRIT-like algorithm. Simulation results demonstrate its validity.     

全极化雷达相干两点源角度欺骗干扰识别方法

相干两点源能够对单脉冲体制雷达形成有效的角度欺骗干扰,通过干扰机之间协同,达到诱偏雷达波束、掩护目标突防的目的．根据两点源角度欺骗干扰原理,利用相干两点源和雷达目标全极化回波特性差异,设计了识别相干两点源角度欺骗干扰识的二元假设检验方法,理论分析和仿真结果证实了方法的有效性．