[发明专利]一种量子大爆炸的单基地MIMO雷达测向方法

说明书

本发明提供了一种量子大爆炸的单基地MIMO雷达测向方法。(1)建立收发共置的窄带单基地MIMO雷达系统测向模型；(2)确定量子大爆炸算法中所有量子碎片，将量子碎片均匀分配到两个子集合；(3)计算每个量子碎片的适应度，确定第1个量子碎片集合的初始最优量子位置，第2个量子碎片集合的初始最优解量子质心和均匀解量子质心；(4)更新每个量子碎片的量子位置；(5)将每个量子碎片的量子位置映射到定义区间的位置，并计算适应度值；(6)更新全局最优量子位置；(7)输出全局最优量子位置，并将其映射为位置，位置对应所要估计的波达方向。本发明能够在冲击噪声等复杂环境下实现快速高精度的测向，测向性能优秀。

技术领域

本发明涉及的是一种单基地MIMO雷达测向方法。

背景技术

多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)雷达是一种新体制雷达，MIMO雷达通过在空间中发射相互正交的低增益宽波束，能够大幅提升雷达系统的抗干扰能力。MIMO雷达另一个重要的优势在于，由于其发射波束是固定的，并不需要对空间进行扫描，因此波束范围内同一目标被照射的时间大大增加，这为长时间相参积累提供了足够的时间保障。MIMO雷达借鉴了通信系统中的多输入多输出技术，具有诸多优点，已成为当今的一个研究热点。单基地MIMO雷达因其虚拟扩展能力，能够获取比传统相控阵雷达更大的虚拟孔径，在测向方面性能优势明显。

经过对现有技术文献的检索发现，Dang Xiaofang等在《2016 11thInternational Symposium on Antennas,Propagation and EM Theory(ISAPE)》(2016，pp.607-611)上发表的“Direction of Arrival Estimation for Monostatic MIMO RadarUsing Reduced-Dimension RISR Algorithm”提出了一种基于降维RISR算法的单基地MIMO雷达测向方法，能够对波达方向进行较好的估计，但是其测向精度不高且计算复杂度较大。梁浩等在《电子与信息学报》(2016,Vol.38,No.1,pp.80-89)上发表的“基于ESPRIT算法的十字型阵列MIMO雷达降维DOA估计”提出一种基于ESPRIT算法的降维DOA估计算法，该方法通过降维矩阵的设计及回波数据的降维变换，将高维回波数据转换至低维信号空间，最大程度地去除了所有的冗余数据，在高斯噪声背景下测向性能良好，但是在冲击噪声等复杂背景下测向性能恶化严重。已有文献表明目前关于单基地MIMO雷达测向方法的研究，测向精度不高，计算复杂度较大，且现有单基地MIMO雷达测向方法多适用于高斯噪声背景下测向，在冲击噪声等复杂环境下测向方法性能恶化严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算量小、测向精度高和能保证在冲击噪声等复杂噪声背景下的测向性能的量子大爆炸的单基地MIMO雷达测向方法。

本发明的目的是这样实现的：