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冲击噪声下基于子空间的MIMO雷达DOA估计研究
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:《宇航学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN951[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]南京理工大学电子工程系,南京210014
  • 相关基金:国家自然科学基金(60472059)
中文摘要:

研究了MIMO雷达在对称α稳定分布(SaS,Symmetrica—stable)冲击噪声背景下,基于子空间的多目标DOA估计问题,并分析了空间分集特性对DOA估计性能的改善。由于SaS噪声不存在二阶及以上矩,使得传统的基于二阶或高阶累计量的多目标DOA算法在SaS噪声中性能得到恶化。为此,首先在分析MIMO雷达接收数据FLOM(Fractional lower order moment)矩阵子空间的基础上,给出FLOM—MUSIC算法。考虑到FLOM—MUSIC算法需要冲击噪声特征指数的先验信息,为避免噪声特征指数估计,提出基于无穷范数对接收数据归一化处理的InfMUSIC(Infinity—normnor malization MUSIC)算法。理论分析表明,无穷范数归一化后的数据协方差矩阵有界,且能分解成噪声子空间和信号子空间。计算机仿真验证了上述两种算法的有效性。仿真结果还表明在冲击噪声背景下,MIMO雷达的空间分集特性也能改善DOA估计的精度。

英文摘要:

This paper investigates the subspace-based multi-targets DOA estimation for MIMO radar amid Symmetricot -stable ( Sots ) impulsive noise environments, and analyzes the improvement of DOA estimation via spatial diversity. The conventional subspace-based DOA estimation algorithms are inapplicable to impulsive noise because array covariance matrix, a second-order entry, may not be defined. To settle this problem, we firstly extend the FLOM-MUSIC (fractional lower order moment MUSIC) algorithm to MIMO radars. We analyze the structure of the FLOM matrix to find that the FLOM- MUSIC can work if the fractional lower order is less than the characteristic exponent of the noise. In practice, the application of FLOM-MUSIC requires estimation of the noise characteristic exponent, which may be computationally burdensome and possible erroneous. To deal with this problem, we then propose a infinity-norm normalization MUSIC algorithm. This new algorithm transforms impulsive noise into a normalized-noise with zero-mean and finite variance. Theoretical analysis shows that covariance matrix formed from the infinity-norm normalized data is finite, and the covariance matrix also preserves the zero cross-correlation between the signal-subspace and the noise-space. Computer simulations verify the effectiveness of the two proposed subspace-based algorithms. The results also show that spatial diversity can improve the precision of DOA estimation in impulsive noise.

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670