一种改善MIMO雷达DOA估计性能的低旁瓣发射方向图设计方法

摘要

本发明涉及一种改善MIMO雷达DOA估计性能的低旁瓣发射方向图设计方法，包括以下几个步骤：设定感兴趣的区域；令波束域加权矩阵的列向量满足对偶特性，保证接收端的信号满足旋转不变性；考虑方向图匹配特性、信号的旋转不变性以及各阵元发射功率相等为约束条件，构建波束域加权矩阵的优化模型；引入辅助变量，利用半正定松弛技术将秩1约束松弛为半正定约束，使用内点法获得松弛问题的最优解，再利用高斯随机化方法对波束域加权矩阵进行求解；在接收端使用ESPRIT算法对目标进行DOA估计。本发明涉及的这种性能良好的MIMO雷达波形设计技术，能够提高接收端的信噪比，可为如何提高MIMO雷达角度估计精度提供重要的理论依据和具体的实现方法。

主权项

一种改善MIMO雷达DOA估计性能的低旁瓣发射方向图设计方法，其特征在于：该发射方向图设计方法包括以下步骤：步骤1：设定期望的发射方向图；步骤2：令波束域加权矩阵的列向量满足对偶特性，保证接收端的信号满足旋转不变性；步骤3：根据期望方向图，考虑方向图匹配特性、信号的旋转不变性以及各阵元发射功率相等为约束条件，构建波束域加权矩阵的优化模型W；步骤4：构造的优化模型为非凸优化问题，利用半正定松弛技术将秩1约束松弛为半正定约束，然后使用内点法获得松弛问题的最优解，在得到松弛问题的最优解后，利用高斯随机化方法得到原优化问题的最优解；步骤5：通过波束域加权矩阵与正交波形的线性组合得到MIMO雷达的实际发射波形，根据信号的旋转不变性，在接收端使用ESPRIT算法进行DOA估计。