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基于稀疏阵列的电磁矢量传感器多输入多输出雷达高分辨角度和极化参数联合估计

谢前朋 潘小义 陈吉源 肖顺平

基于稀疏阵列的电磁矢量传感器多输入多输出雷达高分辨角度和极化参数联合估计

谢前朋, 潘小义, 陈吉源, 肖顺平
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-15

基于稀疏阵列的电磁矢量传感器多输入多输出雷达高分辨角度和极化参数联合估计

    基金项目: 国家级-国家自然科学基金(61701507,61890542,61890540)

摘要: 针对双基地电磁矢量传感器多输入多输出(electromagnetic vector sensors Multiple-Input Multiple-Output, EMVS-MIMO)雷达参数估计精度以及角度参数配对问题,本文通过设计一种新的稀疏阵列和采用自动参数配对算法来实现高分辨的角度参数和极化参数联合估计。首先,通过设计稀疏的发射阵列和接收阵列来实现对EMVS-MIMO雷达阵列孔径的扩展,然后提出平行因子-三线性分解算法对接收数据的三阶张量模型进行求解。所提出的平行因子-三线性分解算法能够实现二维发射角、二维接收角、极化相位角和极化相位差的联合参数自动配对。且针对估计得到的发射导向矢量矩阵和接收导向矢量矩阵,根据旋转不变特性可以实现高精度的发射俯仰角和接收俯仰角测量。在得到精确的发射俯仰角和接收俯仰角之后,相应的发射和接收方位角,极化角和极化相位差可以通过矢量叉积算法来进行估计。相比于现有算法,所提出的算法能够避免高维数据奇异值分解以及额外的参数配对过程。 且通过稀疏阵列设计,角度参数估计精度能够进一步的提升,仿真结果表明,所提出的算法具有优良的角度参数估计性能。

English Abstract

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