[发明专利]基于分布式处理的MIMO雷达克拉美罗界计算方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，涉及关于雷达信号处理中的参数估计性能评价指标克拉美罗界(CRB)的计算，适用于分置天线MIMO雷达参数估计时的分布式处理问题。本发明中定义目标参数θ：首先将第nm个接收信号按采样值顺序排列成一列构成接收信号r_nm，然后计算接收信号r_nm的协方差矩阵C_nm，再估计局部待估参量ξ_nm，并根据估计值计算目标参数θ的最大似然估计值最后计算目标参数θ的CRB_θ，根据分别计算出对应于x,y,v_x,v_y的克拉美罗下界。采用本发明计算得的克拉美罗界能够用于评估分置天线外辐射源MIMO雷达网络分布式联合参数估计的性能；对雷达性能评估起到极大的作用。

主权项

1.基于分布式处理的MIMO雷达克拉美罗界计算方法，包括以下步骤：步骤1：MIMO雷达系统中包含M个发射机和N个接收机，设定目标位置(x,y)和速度(v_x,v_y)，定义目标参数θ：其中，为转置；将第nm个接收信号按采样值顺序排列成一列，构成接收信号r_nm：其中，⊙表示为Hadamard乘积；其中，n＝1,…,N；m＝1,…,M；E_m为第m个发射机的发射信号能量；d_t,m为目标与第m个发射机的距离，d_r,n为目标与第n个接收机的距离，d_d,nm表示发射机与接收机的距离，P₀表示为在d_d,nm＝1时接收能量对发射能量的比值，P₁表示d_t,m＝d_r,n＝1时接收能量对发射能量的比值；K为采样数，T_s为采样周期，I_K×K表示K阶单位阵；u_d,nm、u_t,nm、f_t,nm、ζ_t,nm对应表示第nm条直达波路径的时延、目标回波路径的时延、多普勒频率、反射系数；s_m[k]为第k个采样值，g_m[k]为接收信号的窗函数；w_nm表示高斯噪声，w_nm[k]为在kT_s时刻的噪声；步骤2：计算接收信号r_nm的协方差矩阵C_nm：(·)^H为共轭转置；步骤3：设定第nm条路径的局部待估参量ξ_nm，计算其估计值：令：其中，w′_nm服从零均值、协方差矩阵为Q′_nm的复高斯分布，Q′_nm为关于ξ_nm的CRB；计算目标参数θ的最大似然估计值步骤4：计算目标参数θ的CRB_θ：CRB_θ＝J(θ)^‑1，其中，▽_θ(·)表示一个标量对列向量θ求导；步骤5：根据：分别计算出对应于x,y,v_x,v_y的根克拉美罗下界。