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申请/专利权人：西安电子科技大学;陕西理工大学

摘要：本发明公开了一种非均匀MIMO雷达的DODDOA估计算法，主要解决现有技术布阵不灵活，计算复杂度较高的问题。其实现过程是：首先将MIMO雷达收发阵列非均匀化，进行单次快拍采样，然后针对稀疏字典所带来的高维搜索问题进行降维，利用发射角和接收角的阵列流形矩阵关系，通过两个一维字典，降低算法的运算量，不仅实现了稀疏信号从高维到低维的映射，还通过信号稀疏重构过程完成了角度的自动配对。值得说明的是，本发明所提方法由于引进了稀疏重构算法，不仅能够实现多目标下的DOD和DOA联合估计，降低算法的复杂度，而且可以在不用考虑信号源相干的影响对空间相干目标源进行处理，易于工程实现，应用更为广泛。

主权项：1.一种非均匀MIMO雷达的DODDOA估计算法，包含以下步骤：步骤一、将非均匀阵列配置为双基地MIMO雷达收发阵列；将满足二阶嵌套阵列自由度的阵元位置为Η＝[d1,d2,d3,d4,d5,d6]＝[0,d,4d,7d,9d,11d]的两个非均匀子阵分别作为双基地MIMO雷达收发阵列的发射阵列和接收阵列，发射阵列和接收阵列的阵元总数分别为M＝N＝6，该双基地MIMO雷达阵列的发射阵列和接收阵列产生的虚拟阵列均为W＝[-11d,-10d,-9d,-8d,-7d,-6d,-5d,-4d,-3d,-2d,-1d,0,d,2d,3d,4d,5d,6d,7d,8d,9d,10d,11d]，λ为电磁波波长，构造非均匀阵列差合矩阵 将求得的差合矩阵进行矢量化操作得到列向量即vec·表示对矩阵的矢量化操作,即将矩阵元素按列排成一个列矢量，[·]T为矩阵的转置，将列向量中满足b＝1,2,...23的元素取出从大到小排列构成一个新向量当中有多个元素与Ub相同时，只取相同元素中的一个，其余的舍去，得同时记录这23个元素在列向量中的位置索引集Γ，为取出矩阵中第6行和与第6行间隔6行的第12行的数据；步骤二、根据所设计的非均匀MIMO阵列,得到阵列接收数据Xt和发射数据Zt，进而得到发射信号和接收信号的数据协方差矩阵Rx＝E[XtXtH]和Rz＝E[ZtZtH]；步骤三：对协方差矩阵Rx，Rz进行矢量化处理得到去冗余前数据矢量rx和rz，根据索引集Γ挑选出rx和rz中的有效数据，从而得到虚拟阵列接收数据并由得到最终的接收数据矩阵Y；步骤四、采用单快拍下的多参数联合估计算法对双基地MIMO雷达DODDOA进行联合估计，按如下步骤计算：a根据接收域和发射域构造用于稀疏恢复的与DOA相关的一维字典Ξ和与DOD相关的一维字典Ω：将发射域划分为P份，则对应的发射阵列一维字典为为第p个潜在的发射信号对应的DOD，为第p个潜在发射信号导向矢量，将接收域划分为Q份，则对应的接收阵列一维字典中为为第q个潜在接收信号导向矢量，为第q个潜在接收信号的DOA，那么可以用接收数据进行参数估计；b通过稀疏恢复算法对发射角和接收角进行联合估计： 其中Z为Q×M2-2M-1的辅助变量，min·为取最小值，||·||0为矩阵的0范数，稀疏信号S包含了发射角和接收角信息，通过贪婪算法对稀疏信号进行恢复重构，可以得到辅助变量Z的估计值再次利用贪婪算法对进行恢复重构，可以得到稀疏信号的估计值横行非零元素位置对应发射角的索引值，纵行非零元素位置对应接收角的索引值，通过横纵坐标非零元素索引值，便可得到DOD和DOA的估计值，而且对于目标源发射角和接收角的估计是一起进行的，所以最后通过的横纵坐标可唯一确定目标源位置，因此能够实现自动配对。

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百度查询： 西安电子科技大学 陕西理工大学 非均匀MIMO雷达的DOD/DOA估计算法