单基地展开互质阵列MIMO雷达DOA估计

摘要

针对传统互质阵列波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计方法的自由度低、阵列孔径小、特定方向上存在相位模糊,以及低信噪比下估计性能不佳等问题,提出了基于多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法的单基地展开互质阵列多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达DOA估计方法。该方法结合了MIMO雷达和展开互质阵列,利用展开互质阵列作为收发阵列,获得了相较于均匀线阵以及传统互质阵列更大的阵列孔径,且自由度得到提高,算法在信噪比低至-20 dB时,仍有着尖锐的谱峰。但是算法涉及对高维度矩阵的特征值分解,因此运算量极大,继而提出了基于传播算子(Propagation Method,PM)的单基地展开互质阵列MIMO雷达DOA估计方法,避免了特征值分解,运算量显著下降,且信噪比大于2 dB时性能相仿。随后,进行了无相位模糊的理论推导,提出的两种算法均严格无传统相位模糊以及新场景相位模糊问题。最后,仿真验证了算法的有效性。