彭珍妮,贲 德,张 弓

(1.南京航空航天大学无人机研究院,江苏南京210016; 2.南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室,江苏南京210016)

基于混沌随机滤波器的CS-MIMO雷达测量矩阵优化设计

彭珍妮1,2,贲 德2,张 弓2

(1.南京航空航天大学无人机研究院,江苏南京210016; 2.南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室,江苏南京210016)

提出了一种在压缩感知多输入多输出(compressive sensing-multiple input multiple output,CS-MIMO)雷达中利用混沌非线性系统设计随机滤波器进而实现测量矩阵优化的方法。目前,大部分研究采用高斯随机矩阵作为测量矩阵,这类测量矩阵的局限性是,每次仿真实验产生的矩阵互不相同,雷达系统无法实现在线优化,且其对硬件要求高,实现困难。在CS-MIMO雷达信号模型基础上构造稀疏基,提出了基于随机滤波器结构的测量矩阵设计方法,利用混沌序列构造随机滤波器系数,完成对雷达回波的压缩观测。同时以Gram矩阵逼近对角矩阵为准则对随机滤波等效测量矩阵进行优化,进一步提高雷达系统性能。仿真结果表明所提出的基于混沌随机滤波器的CS-MIMO雷达测量矩阵设计与优化算法能够有效提高波达角(direction of arrival,DOA)估计精度。

压缩感知;多输入多输出雷达;测量矩阵;混沌;随机滤波器

0 引 言

近些年,基于压缩感知理论的多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达系统成为雷达领域的一个研究热点[12]。由文献[3-4]提出的压缩感知(compressive sensing,CS)理论指出,只要信号在某个域是稀疏的,就可以仅利用“压缩观测”后的少量数据将原始信号完整地重构出来,突破了传统的奈奎斯特采样定理对采样频率的限制。……