基于RD-ANM的毫米波雷达动目标超分辨DOA估计方法

TN957; 超分辨波达方位角估计是车载毫米波雷达实现目标精准定位及跟踪需要解决的关键问题.针对车载场景中常见的阵列孔径受限、少快拍、低信噪比以及信源相干的情况,该文提出了一种基于距离多普勒域原子范数最小化(RD-ANM)的车载毫米波雷达动目标超分辨DOA估计方法:首先,构建了基于动目标雷达回波的距离多普勒域阵列接收信号;其次,设计了动目标多普勒耦合相位补偿矢量,用以削弱目标运动对DOA估计的影响;最后,提出了基于原子范数框架的多目标超分辨DOA估计方法.相较于车载毫米波雷达现使用的DOA估计算法,该文算法能够在基于低信噪比条件和单快拍处理前提下获得较高的测角分辨率和估计精度,以及拥有不牺牲阵...

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Published in雷达学报 Vol. 12; no. 5; pp. 986 - 999
Main Authors 舒月, 傅东宁, 陈展野, 黄岩, 张彦君, 谭晓衡, 陶俊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华力创通-北方工大雷达射频仿真联合实验室 北京 100144%东南大学信息科学与工程学院毫米波国家重点实验室 南京 210096%东南大学信息科学与工程学院水声信号处理教育部重点实验室 南京 210096 2023
重庆大学微电子与通信工程学院 重庆 400044%北京华力创通科技股份有限公司 北京 100193
Subjects
毫米波雷达
单快拍
Single snapshot
原子范数
Direction of arrival for moving target
Millimeter-wave radar
Atomic norm
动目标DOA估计
超分辨
Super resolution
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ISSN2095-283X
DOI10.12000/JR23040

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Summary:TN957; 超分辨波达方位角估计是车载毫米波雷达实现目标精准定位及跟踪需要解决的关键问题.针对车载场景中常见的阵列孔径受限、少快拍、低信噪比以及信源相干的情况,该文提出了一种基于距离多普勒域原子范数最小化(RD-ANM)的车载毫米波雷达动目标超分辨DOA估计方法:首先,构建了基于动目标雷达回波的距离多普勒域阵列接收信号;其次,设计了动目标多普勒耦合相位补偿矢量,用以削弱目标运动对DOA估计的影响;最后,提出了基于原子范数框架的多目标超分辨DOA估计方法.相较于车载毫米波雷达现使用的DOA估计算法,该文算法能够在基于低信噪比条件和单快拍处理前提下获得较高的测角分辨率和估计精度,以及拥有不牺牲阵列孔径对相干信号进行处理的稳健性能.理论分析、数值仿真以及实测实验验证了该文算法的有效性.
ISSN:2095-283X
DOI:10.12000/JR23040