为了提高分布式阵列在低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)条件下的波达方向(direction-of-arrival,DOA)估计性能,同时放宽阵列物理孔径扩展程度的限制,提出了一种基于旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,ESPRIT)的多基线分布式阵列DOA估计方法。该方法通过优化分布式阵列结构,在子阵间使用多基线结构布阵,结合ESPRIT算法和多步解模糊方法得到多基线分布式阵列的高精度无模糊DOA估计。此外,利用最大后验概率准则近似法分析分布式阵列DOA估计的门限效应,给出了SNR门限和基线长度门限的近似计算方法。计算机仿真结果验证了所提方法的有效性。
结合分布式阵列和双基地多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达的特点,提出了一种新的双基地分布式阵列MIMO雷达的接收角(Direction of Arrival,DOA)和发射角(Direction of Departure,DOD)估计方法.根据发射阵列和接收阵列的空域旋转不变特性,利用旋转不变估计技术(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,ESPRIT)获取无模糊DOA粗估计和高精度周期性模糊的DOA、DOD精估计;再利用无模糊DOA粗估计、目标的双基地距离信息以及双基地MIMO雷达的几何特点,解除DOA、DOD精估计的周期性模糊,得到高精度且无模糊的DOA和DOD估计.最后,根据ESPRIT算法原理和估计误差的概率统计特性进行算法的性能分析,给出算法基线模糊门限的近似计算方法.该算法有效地放宽了发射阵列孔径扩展程度的限制,从而提高了阵列在大孔径下的角度估计精度,且能够实现DOA和DOD估计的自动配对.仿真结果验证了所提算法和性能分析方法的有效性.
