基于2D-MUSIC的MIMO雷達(dá)目標(biāo)估計?

朱澤鋒 陳 庚

（中國人民解放軍91913部隊 大連 116041）

1 引言

由于 MIMO（Multiple Input Multiple Output）雷達(dá)對隱身目標(biāo)和遠(yuǎn)距離弱目標(biāo)的探測優(yōu)勢［1］，其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛，近幾十年來，隨著電子技術(shù)創(chuàng)新成果的不斷涌現(xiàn)與數(shù)字信號處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，雷達(dá)理論得到了進(jìn)一步的完善，雷達(dá)的種類也不斷豐富，按發(fā)射與接收天線陣分布方式的不同，可分為單基地雷達(dá)、雙基地雷達(dá)、多基地雷達(dá)等。目前MIMO技術(shù)已經(jīng)在無線通信領(lǐng)域中獲得巨大成功，由于通信和雷達(dá)原理的相似性，為MI?MO技術(shù)引入到雷達(dá)研究領(lǐng)域創(chuàng)造了條件［2］。MI?MO雷達(dá)根據(jù)陣元布置方式可定義為集中式MIMO雷達(dá)［3～4］和分布式MIMO雷達(dá)［5］。集中式MIMO雷達(dá)的陣元布置間距較小，與傳統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)不同的是其發(fā)射波形相互正交，正因為正交波形特性，接收天線可對接收的混合信號進(jìn)行匹配濾波處理，從而分離出相對于不同發(fā)射天線的信號，即集中式MIMO雷達(dá)擁有波形分集特性，相比相控陣?yán)走_(dá)，其具有更好的空間目標(biāo)探測能力和參數(shù)估計性能［6］。集中式MIMO雷達(dá)按體制可分為單基地和雙基地兩種，雙基地雷達(dá)設(shè)置有距離較遠(yuǎn)的發(fā)射陣和接收陣，收發(fā)陣內(nèi)的陣元布置較密集，本文將針對雙基地MIMO雷達(dá)開展研究。

目前有多種算法應(yīng)用于MIMO雷達(dá)的研究［7～10］，而MUSIC算法是傳統(tǒng)的陣列信號處理算法［11］，該算法利用信號子空間和噪聲子空間的正交性，構(gòu)造空間譜函數(shù)，基于搜索譜函數(shù)的峰值來完成MIMO雷達(dá)的波離方向角（Angle of Departure，AOD）和波達(dá)方向角（Angle of Arrival，AOA）的估計。MUSIC算法對于天線陣列的結(jié)構(gòu)沒有特殊要求，對于均勻線陣、L型陣列以及圓陣列都有很高的估計性能。……