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基于协方差拟合的MIMO雷达高精度DOA估计算法

发表时间：2021/9/6 来源：《科学与技术》2021年4月11期作者：赵瑞刚

[导读] 采用协方差拟合算法加以矩阵预处理机理对多输入多输出雷达高精

       赵瑞刚
       西安电子工程研究所 710100
       摘要：采用协方差拟合算法加以矩阵预处理机理对多输入多输出雷达高精度波达方向进行了解决处理。本文通过协方差拟合准则、矩阵预处理优化机制、ESPRIT算法等手段，对MIMO雷达的模型的俯仰角和方位角进行了共同估算。
       关键词：多输入多输出雷达；矩阵预处理；DOA估计
中图分类号：     文献标识码：
High precision DOA estimation algorithm for MIMO radar based on covariance fitting
Abstract：Covariance fitting method and matrix preprocessing mechanism are used to solve the high precision direction of arrival of multi-input multi-output radar.In this paper, by means of covariance fitting criterion, matrix preprocessing optimization mechanism and ESPRIT algorithm, the pitch Angle and azimuth Angle of MIMO radar model are estimated together.
Keywords：MIMO radar;Matrix preprocessing;DOA estimation
0 引言多输入多输出雷达作为一种新型雷达开发技术，与之前雷达系统有明显差异，在其性能参数、估测性能、雷达波形设计等方面，皆对传统技术造成了巨大冲击，其性能优势显而易见[1-3]。多输入多输出雷达系统优势为发射信号的波形分离处理，他以多阵元发射信号为契机，以匹配滤波器的滤波行为作为指引，实现各发射信号的波形分离，该技术对于DOA估计进行了有效的细准化，其优势十分明显[4-5]。
       DOA中传统算法虽应用广泛，但存在的问题也不可忽视。MUSIC算法在计算精度上具有显著优势，但其应用范围受到限制[6]；利用接收数据阵列同其共轭阵列同步进行拓展及DOA估计的方法，有效扩展了阵列孔径，但由此造成了巨大的运算量计算[7]；结合降维变换及 ESPＲIT 思想所构造的矩阵，对DOA 精度进行了较大提高，但对干扰信号下 DOA 估计有较好抗干扰效果，对实际应用产生了巨大影响。