壓縮采樣雷達目標參數(shù)估計.pdf

1、要滿足現(xiàn)代雷達的高分辨率要求，就需要提高信號帶寬以及增大陣列孔徑或者增加陣元個數(shù)。但是，若是依然采用奈奎斯特定理采樣則會導致采樣率太高，同時會得到大量的采樣數(shù)據(jù)量，并且在這種情況下硬件電路實現(xiàn)也比較困難。將壓縮采樣理論應用到雷達信號處理中，可以解決大數(shù)據(jù)量的采樣、傳輸、處理以及存儲的問題。
　　本文主要對基于壓縮采樣模型的雷達目標參數(shù)估計方法展開研究。主要工作如下：
　　1.研究了壓縮感知中測量矩陣的設計。研究一種切比雪夫-

2、貝努利測量矩陣(Chebyshev Bernoulli，CB)構造算法。將切比雪夫混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的序列通過符號函數(shù)映射成元素只有?1的序列，并證明了映射后的序列服從貝努利分布，從而由該序列構造出切比雪夫-貝努利測量矩陣。通過仿真實驗表明，該測量矩陣能夠達到和隨機矩陣以及混沌矩陣一樣的重構效果，同時還要比隨機矩陣更加穩(wěn)定，以及避免了混沌系統(tǒng)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)對其等間隔采樣來構造測量矩陣造成資源浪費的現(xiàn)象。切比雪夫-貝努利測量矩陣與其它矩陣相比易

3、于實現(xiàn)，具有一定的實用價值，更加適用于壓縮感知應用中。
　　2.在分段模擬信息轉(zhuǎn)換器(Analog to Information Coverter，AIC)的基礎上，研究一種分塊分段 AIC壓縮采樣結構。將該結構的等效測量矩陣轉(zhuǎn)化為稀疏對角塊矩陣，解決了由于分段 AIC等效測量矩陣是密集矩陣給硬件實現(xiàn)以及存儲空間帶來的壓力。并將該結構應用在雷達目標參數(shù)估計中，對雷達目標的距離-多普勒信息進行估計，降低采樣率的同時提高了分辨率。通過

4、仿真實驗說明，在壓縮采樣值較多情況下，分塊分段AIC結構能夠達到和分段AIC結構一樣的性能，而此時分塊分段AIC結構比分段AIC結構更加節(jié)省硬件資源。
　　3.研究了空時二維壓縮采樣陣列結構。對陣列接收信號在角度域稀疏性進行分析，在此基礎上設計出一種空時二維壓縮采樣陣列結構?？沼驂嚎s結構由混沌電路和模擬乘法器組成，減少了陣元接收通道數(shù)，降低了硬件實現(xiàn)的復雜度。時域壓縮采用分塊分段 AIC結構，降低采樣率的同時節(jié)約了存儲空間。仿真結