MIMO雷達幅相誤差自校正方法研究.pdf

1、近些年來隨著研究的不斷深入，MIMO雷達在目標檢測、參數(shù)估計、干擾抑制以及低截獲率等方面的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。MIMO雷達在發(fā)射通道和接收通道采用了更多的有源器件，這些器件的幅相特性都會隨加工誤差、工作環(huán)境的變化和使用年限等因素發(fā)生改變。大多數(shù) MIMO雷達信號處理算法都是基于陣列流形已知的情況，但是發(fā)射接收通道的幅相誤差會改變陣列流形，從而嚴重影響算法的性能，因此對幅相誤差校正的研究具有理論意義和實用價值。根據(jù)是否需要設置校正源，可以將幅相

2、誤差校正方法分為有源校正和自校正兩類。有源校正需要設置方向已知的校正源，因此應用場景受限。本文針對 MIMO雷達幅相誤差自校正問題進行了研究，工作的主要內(nèi)容包括如下兩個方面：
　　1.傳統(tǒng)的MIMO雷達幅相誤差自校正迭代算法將幅相誤差和目標參數(shù)設為代價函數(shù)的變量，為了使代價函數(shù)最小化需要在幅相誤差和目標參數(shù)間交替迭代求解。但是這類算法存在收斂于局部解的缺陷的問題。同時，當幅相誤差較大時，傳統(tǒng)的迭代算法收斂緩慢甚至不收斂。另一方面?zhèn)?/p>

3、統(tǒng)的基于輔助陣元的幅相誤差自校正方法雖然不需要迭代，沒有收斂性問題，但是由于其需要對參數(shù)進行多維搜索，計算量大、估計精度低。為了克服以上問題，本文提出了一種改進的基于輔助陣元的MIMO雷達幅相誤差自校正方法。該方法利用三個完全校正的輔助陣元，在 MIMO雷達接收數(shù)據(jù)中形成旋轉(zhuǎn)不變因子。通過對協(xié)方差矩陣的奇異值分解獲得目標角度的估計，并估計出發(fā)射陣列和接收陣列的陣列流形，進而可以提取出發(fā)射陣列和接收陣列的幅相誤差。仿真分析表明，本文方法不

4、需要迭代和搜索，具有較高的幅相誤差估計精度。
　　2.上述MIMO雷達幅相誤差自校正方法都是基于目標參數(shù)和幅相誤差的聯(lián)合求解。由于機載 MIMO雷達雜波功率遠遠高于目標功率，當幅相誤差未知時難以實現(xiàn)目標參數(shù)和幅相誤差的聯(lián)合求解。雖然基于壓縮感知的機載雷達幅相誤差校正方法能夠利用雜波求解幅相誤差，但是在幅相誤差較大的情況下無法收斂。針對上述問題，本文提出了一種基于雜波子空間特性的機載 MIMO雷達幅相誤差自校正方法。該方法利用扁長橢