分布式波形分集阵雷达目标检测与参数估计一体化
作者:
作者单位:

西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室,陕西 西安 710077

作者简介:

朱嘉运(2000-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为目标检测、参数估计.email:a1107zjy@163.com.
马润龙(2000-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为目标定位、参数估计.
李坤坤(2000-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为分布式频率分集阵列雷达参数优化.
魏 法(1996-),男,在读博士研究生,主要研究方向为阵列信号处理、干扰抑制.
张 翔(1999-),男,在读博士研究生,主要研究方向为波形分集阵抗干扰、强化学习.
兰 岚(1993-),女,博士,副教授,主要研究方向为波形分集阵列雷达系统与信号处理、雷达智能化抗干扰技术、目标检测与参数估计理论.

通讯作者:

兰岚 email:lanlan@xidian.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(62471348;62101402)

伦理声明:



Simultaneous target detection and parameter estimation with distributed waveform diversity radars
Author:
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Affiliation:

National Key Laboratory of Radar Signal Processing,Xidian University,Xi'an Shaanxi 710077,China

Funding:

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    摘要:

    针对传统单站雷达微弱目标探测难问题,提出一种基于分布式波形分集阵雷达的目标检测和参数估计一体化算法。分布式波形分集阵雷达系统由频率分集阵(FDA)-多输入多输出(MIMO)雷达和阵元脉冲编码(EPC)-MIMO雷达构成。在白噪声背景下,对每个局部雷达站构建二元假设问题,其中,目标角度和距离信息未知。基于上述模型,在广义似然比检测(GLRT)准则下设计自适应检测器。通过坐标下降(CD)法和梯度投影算法(GPM)求解目标角度和距离信息的估计值并得到局部检测统计量;随后在融合中心通过计算多组局部检测统计量的对数和,构建用于最终检测判断的全局检测统计量。仿真实验验证,相比于单站波形分集阵雷达,分布式波形分集阵雷达提升了目标检测概率;相比于分布式相控阵雷达,分布式波形分集阵雷达显著提升了目标检测概率和参数估计性能。

    Abstract:

    Aiming at the problem of weak target detection in traditional single-site radar, an integrated target detection and parameter estimation algorithm based on distributed waveform diversity array radar is proposed. The distributed waveform diversity array radar system consists of Frequency Diverse Array(FDA)-Multiple Input Multiple Output(MIMO) radar and Element Pulse Coding(EPC)-MIMO radar. Under the background of white noise, a binary hypothesis problem is constructed for each local radar station, where the target angle and distance information are unknown. Based on the above model, an adaptive detector is designed under the Generalized Likelihood Ratio Test(GLRT) criterion. The Coordinate Descent(CD) method and Gradient Projection Method(GPM) are employed to solve the estimates of target angle and distance information and obtain local detection statistics. Subsequently, at the fusion center, the global detection statistic for the final detection decision is constructed by calculating the logarithmic sum of multiple sets of local detection statistics. Simulation experiments verify that compared with single-site waveform diversity array radar, the distributed waveform diversity array radar improves the target detection probability. Compared with distributed phased array radar, the distributed waveform diversity array radar significantly enhances the target detection probability and parameter estimation performance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

朱嘉运,马润龙,李坤坤,魏法,张翔,兰岚.分布式波形分集阵雷达目标检测与参数估计一体化[J].太赫兹科学与电子信息学报,2025,23(8):772~783

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  • 收稿日期:2024-12-26
  • 最后修改日期:2025-02-21
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  • 在线发布日期: 2025-09-01
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