基于稀疏矩阵填充的级联毫米波雷达高分辨测角方法

TN958; 级联毫米波雷达将多个射频芯片进行级联,可实现大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)天线阵列.然而,现有毫米波雷达的测角方法存在精确度不足、旁瓣过高等问题.对此,提出一种基于稀疏矩阵填充的级联毫米波雷达高分辨测角方法.首先,建立级联毫米波雷达二维稀疏阵列的阵列信号模型.然后,将该阵列的单快拍信号构造为低秩汉克尔(Hankel)矩阵,使用加权非精确增广拉格朗日乘子法进行稀疏矩阵填充,并将填充后的矩阵转化为均匀虚拟阵列的单快拍信号.最后,使用常规波束形成(conventional beamforming,CBF)方法估计目标角度信息...

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Published in系统工程与电子技术 Vol. 46; no. 8; pp. 2629 - 2640
Main Authors 张明龙, 吴雨林, 魏文强, 沈园杰, 郭世盛, 崔国龙
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 电子科技大学信息与通信工程学院,四川成都 611731%电子科技大学信息与通信工程学院,四川成都 611731 01.08.2024
电子科技大学长三角研究院(衢州),浙江衢州 324003
Subjects
波达方向估计
direction of arrival(DOA)estimation
cascaded millimeter wave radar
matrix completion
级联毫米波雷达
稀疏矩阵
矩阵填充
sparse matrix
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2024.08.11

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Summary:TN958; 级联毫米波雷达将多个射频芯片进行级联,可实现大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)天线阵列.然而,现有毫米波雷达的测角方法存在精确度不足、旁瓣过高等问题.对此,提出一种基于稀疏矩阵填充的级联毫米波雷达高分辨测角方法.首先,建立级联毫米波雷达二维稀疏阵列的阵列信号模型.然后,将该阵列的单快拍信号构造为低秩汉克尔(Hankel)矩阵,使用加权非精确增广拉格朗日乘子法进行稀疏矩阵填充,并将填充后的矩阵转化为均匀虚拟阵列的单快拍信号.最后,使用常规波束形成(conventional beamforming,CBF)方法估计目标角度信息并进行配对.仿真和实测实验结果表明,所提方法能够精确地估计目标角度信息,并有效抑制峰值旁瓣电平.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2024.08.11