恭喜中国传媒大学陈远知获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网恭喜中国传媒大学申请的专利双基地MIMO雷达中一种高精度的多参数联合估计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114200434B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202111505786.9,技术领域涉及:G01S13/00;该发明授权双基地MIMO雷达中一种高精度的多参数联合估计方法是由陈远知;于伟家;杜建和;张鹏设计研发完成,并于2021-12-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本双基地MIMO雷达中一种高精度的多参数联合估计方法在说明书摘要公布了:本发明涉及多输入多输出MIMO雷达系统中一种高精度的多参数联合估计方法。主要解决发射和接收天线阵列没有完全校准即存在多时隙增益相位误差情况下的目标定位问题。其实现步骤为:1构建多维矩阵形式的角度和多时隙增益相位误差的基带接收信号模型;2利用最小二乘Khatri‑Rao因式分解算法,得到含有角度信息的混合矩阵和组合增益相位误差矩阵;3针对目标角度估计,提出了结合空间平滑和实值化处理的迭代算法;4估计第一个时隙的发射和接收增益相位误差,以消除多时隙组合增益相位误差的尺度模糊;5利用最小二乘Khatri‑Rao因式分解算法联合估计多时隙发射和接收增益相位误差。本发明考虑了发射和接收天线阵列含有多时隙增益相位误差的情况,能够进行多参数的联合估计,所提出的角度算法提高了定位精度,对相干目标和非相干目标的情况都能适用。
本发明授权双基地MIMO雷达中一种高精度的多参数联合估计方法在权利要求书中公布了:1.双基地MIMO雷达中一种高精度的多参数联合估计方法,其特征在于该方法包括: 构建多维矩阵形式的角度和多时隙增益相位误差的基带接收信号模型,具体包括:设定和分别表示发射和接收导向矩阵,和分别表示多时隙发射和接收增益相位误差矩阵,表示信号特征矩阵,是正交波形矩阵,构建基带接收信号的三维矩阵模型为 其中是单位张量,是组合增益相位误差矩阵,是包含角度信息的混合矩阵,其可构成三维矩阵⊙和分别表示Khatri-Rao积和Kronecker积,·Τ表示转置; 利用最小二乘Khatri-Rao因式分解算法,得到含有角度信息的混合矩阵和组合增益相位误差矩阵,具体包括:对利用伪逆与转置操作,得到H⊙ΓPTR,将H⊙ΓPTR的第r∈{1,2,…,MN}列进行矩阵化,得到根据Khatri-Rao因式分解的性质,可知Gr是秩1矩阵,即 其中表示外积,根据秩1矩阵的性质,含有角度信息的混合矩阵H和组合增益相位误差矩阵ΓPTR可以通过Gr的SVD中的左奇异值矩阵Ur和右奇异值矩阵Vr获得,即 其中,和分别表示Ur和Vr的第1列元素,表示特征值矩阵Σr的第1个元素,·*表示共轭; 针对目标角度估计,提出了结合空间平滑和实值化处理的迭代算法,具体包括:对包含角度信息的三维矩阵应用空间平滑操作,得到空间平滑三维矩阵 其中,L1是子阵列数,Msub是每个子阵列包含的阵元数,满足Msub=M-L1+1,和分别表示取发射导向矩阵的前Msub行和前L1行,定义一个新的三维矩阵 其中,∏N为交换矩阵,其反对角线上元素为1,其余为0,利用前后平滑操作,得到中心厄米特三维矩阵利用酉矩阵,推导出实值三维矩阵借助TALS算法对进行分解,可以得到估计导向矩阵和利用导向矩阵的旋转不变性来还原目标角度的相关信息,得到φt,k和φr,k: 其中KA,1、KA,2、KA,3和KA,4为旋转矩阵,表示取的第k∈{1,2,…,K}列元素,表示取的第k列元素,表示伪逆,最后,通过下式得到第k个目标的DOD和DOA: 估计第一个时隙的发射和接收增益相位误差,以消除多时隙组合增益相位误差的尺度模糊,具体包括:构建第一个时隙含有增益相位误差的基带接收信号的三维矩阵 其中,D1ΓPT和D1ΓPR分别表示第一个时隙下发射和接收阵列的增益相位误差构成的对角阵,第一个时隙发射端和接收端分别加入了校准良好的阵元数m和n,利用TALS算法得到ARR、ATT和B的估计导向矩阵和在单时隙情况下,由于不同目标的导向矢量中包含的增益相位误差是相同的,因此可在接收导向矩阵中随机选取两个不同目标导向矢量,即目标i,e∈{1,2,…,K},并且i≠e,分别构造下式: 其中.表示相应位置的元素相除,.×表示相应位置的元素相乘,由于和具有相同的相位和不同的幅度,因此可根据下式获得第一个时隙估计的接收增益误差矢量: 用同样的方式,可以得到第一个时隙估计的发射增益误差矢量由于在发射和接收阵列中分别含有精确校准的阵元,可以利用精确校准的阵元进行DOD与DOA估计,校准良好的阵元表示为: 取的相位,即 通过LS算法,得到第k个目标的DOA,利用phase·函数分别取得接收导向矢量和校准良好的接收导向矢量相位和此时第一个时隙估计接收相位误差可用两个相位的差值进行估计,同理可得第一个时隙估计的发射相位误差 利用最小二乘Khatri-Rao因式分解算法联合估计多时隙发射和接收增益相位误差,具体包括:将ΓPTR进行转置得取其第p∈{1,2,…,P}列,即将其矩阵化可得利用SVD,即其中·Η表示共轭转置,可分别得到多时隙发射增益相位误差矩阵ΓPT和接收增益相位误差矩阵ΓPR的估计值,即 其中,和分别表示Up和Vp的第1列元素,表示特征值矩阵Σp的第1个元素。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人中国传媒大学,其通讯地址为:100024 北京市朝阳区定福庄东街一号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。