《分散式壓縮感知MIMO雷達目標聯合稀疏表示和重構研究》是依託南京航空航天大學，由張弓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：分散式壓縮感知MIMO雷達目標聯合稀疏表示和重構研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張弓
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分散式壓縮感知(DCS)將單信號的壓縮採樣擴展到信號群的壓縮採樣, 利用信號內相關性和互相關性對多個信號進行聯合重構，DCS可節約相當可觀的觀測數據，是壓縮感知理論的擴展套用。本項目將DCS套用於MIMO雷達系統,一、構建信號群的聯合稀疏表示模型:(1)利用多個信號的內相關性與互相關性，研究DCS-MIMO雷達系統信號模型；(2)通過對時變(非)線性系統的共同基分析，研究基於MIMO雷達體系的DCS變換基構造、位置矩陣和觀測矩陣設計方法;(3)結合觀測矩陣構造與相關性分析，研究DCS-MIMO雷達波形最佳化設計，突破MIMO雷達發射波形正交性的限制；二、DCS-MIMO雷達目標精確重構:(1)探討最優重構對採樣數據量的限制；(2)研究待測信號的多元最佳化聯合重構算法。本項目的研究將建立DCS-MIMO雷達系統分析基礎，為減少採樣數據，提高目標檢測性能與參數估計精度提供新的解決思路和技術途徑。
結題摘要
分散式壓縮感知(DCS)將單信號的壓縮採樣擴展到信號群的壓縮採樣, 利用信號內相關性和互相關性對多個信號進行聯合重構，DCS可進一步降低待處理的觀測數據，是壓縮感知理論的擴展套用。本項目將DCS套用於MIMO雷達系統,一、構建雷達回波信號群的聯合稀疏表示模型:(1)利用多個回波信號在稀疏域的結構共性，分別提出了相參DCS-MIMO雷達系統與非相參DCS-MIMO雷達系統的信號模型；(2)通過對回波信號群稀疏域結構特性的分析，提出了基於分散式MIMO雷達系統的DCS聯合稀疏變換基構造；(3)結合聯合稀疏變換基的設計，提出了針對聯合稀疏變換基結構的聯合觀測矩陣設計方法，以硬體系統設計為目的，提出了基於濾波器結構的觀測矩陣設計與最佳化方法；(4)結合聯合觀測矩陣構造與感知矩陣的相關性分析，提出了DCS-MIMO雷達波形最佳化設計方法，突破了MIMO雷達發射波形正交性的限制；二、DCS-MIMO雷達目標參數精確估計:(1)在非相參DCS-MIMO雷達系統中，針對信號群內各信號在稀疏域的結構特性，提出了基於貪婪算法的回波信號群聯合最佳化重構算法；(2)結合DCS-MIMO雷達系統中的聯合最佳化重構算法，研究了該聯合重構算法對處理數據量的要求，給出了DCS-MIMO雷達系統對目標空間穩定重構下的採樣數據量下限；三、DCS-MIMO雷達硬體系統設計：(1)結合感知矩陣相關性要求，提出了易於硬體實現的噪聲雷達系統模型，創新的利用噪聲發射信號作為觀測矩陣；(2)以進一步提高發射信號隨機性為目的，提出了混沌信號源的設計，利用混沌信號作為發射信號，可以進一步改善感知矩陣的相關性；本項目的研究初步建立了DCS-MIMO雷達系統分析基礎，為減少採樣數據，提高目標檢測性能與參數估計精度提供新的解決思路和技術途徑。為壓縮感知雷達系統硬體設計提供了理論基礎與實現方案，並實現了初步驗證。
