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基于ADMM的低仰角目标二维DOA估计算法

马健钧 魏少鹏 马晖 刘宏伟

马健钧, 魏少鹏, 马晖, 刘宏伟. 基于ADMM的低仰角目标二维DOA估计算法[J]. 电子与信息学报, 2022, 44(8): 2859-2866. doi: 10.11999/JEIT210582
引用本文: 马健钧, 魏少鹏, 马晖, 刘宏伟. 基于ADMM的低仰角目标二维DOA估计算法[J]. 电子与信息学报, 2022, 44(8): 2859-2866. doi: 10.11999/JEIT210582
MA Jianjun, WEI Shaopeng, MA Hui, LIU Hongwei. Two-dimensional DOA Estimation for Low-angle Target Based on ADMM[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2022, 44(8): 2859-2866. doi: 10.11999/JEIT210582
Citation: MA Jianjun, WEI Shaopeng, MA Hui, LIU Hongwei. Two-dimensional DOA Estimation for Low-angle Target Based on ADMM[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2022, 44(8): 2859-2866. doi: 10.11999/JEIT210582

基于ADMM的低仰角目标二维DOA估计算法

doi: 10.11999/JEIT210582
基金项目: 国家自然科学基金青年基金(61901344),高等学校学科创新引智计划(B18039),博士后创新人才支持计划(BX20180239)
详细信息
    作者简介:

    马健钧:男,1993年生,博士生,研究方向为信号与信息处理

    魏少鹏:男,1993年生,博士生,研究方向为信号与信息处理

    马晖:女,1989年生,副教授,研究方向为信号与信息处理

    刘宏伟:男,1971年生, 教授, 研究方向为信号与信息处理

    通讯作者:

    马晖 h.ma@xidian.edu.cn

  • 中图分类号: TN958

Two-dimensional DOA Estimation for Low-angle Target Based on ADMM

Funds: The Youth Fund of National Natural Science Foundation of China (61901344), The Program of Subject Innovation and Introduction in Colleges and Universities (B18039), The Postdoctoral Innovative Talents Support Program (BX20180239)
  • 摘要: 针对面阵米波(VHF)雷达低仰角目标2维DOA估计问题,该文提出一种基于交替乘子法(ADMM)的快速2维DOA估计算法。该方法首先利用均匀面阵条件下方位、俯仰角无耦合的特性,将2维角度估计问题转化为两个1维角度估计问题,通过方位、俯仰维波束合成实现对目标信息提取;其次根据信号模型建立信号空域超完备表达式,利用ADMM方法完成对方位、俯仰角估计。该方法避免了2维联合估计复杂计算量,复杂度大大降低,且运算过程无需特征分解,进一步提高了运算效率。仿真结果表明了该算法的优越性。
  • 图  1  米波面阵雷达几何模型

    图  2  理想反射面多径传播模型

    图  3  角度差值与目标距离关系

    图  4  本文算法流程图

    图  5  波束合成结果

    图  6  目标空域谱

    图  7  方位俯仰角RMSE随信噪比变化曲线

    图  8  单快拍俯仰角RMSE随信噪比变化曲线

    图  9  20次快拍俯仰角RMSE随信噪比变化曲线

    表  1  各算法运行时间表

    本文算法AP-MUSICSS-MUSIC
    运行时间(s)0.01970.06280.0035
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-16
  • 修回日期:  2022-01-18
  • 录用日期:  2022-03-07
  • 网络出版日期:  2022-03-15
  • 刊出日期:  2022-08-17

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