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基于期望最大化算法的捷变频联合正交频分复用雷达高速多目标参数估计

全英汇 高霞 陈侠达 李亚超 邢孟道

引用本文: 全英汇, 高霞, 陈侠达, 李亚超, 邢孟道. 基于期望最大化算法的捷变频联合正交频分复用雷达高速多目标参数估计[J]. 电子与信息学报, doi: 10.11999/JEIT190474 shu
Citation:  Yinghui QUAN, Xia GAO, Xiada CHEN, Yachao LI, Mengdao XING. High Speed Multi-target Parameter Estimation for FA-OFDM Radar Based on Expectation Maximization Algorithm[J]. Journal of Electronics and Information Technology, doi: 10.11999/JEIT190474 shu

基于期望最大化算法的捷变频联合正交频分复用雷达高速多目标参数估计

    作者简介: 全英汇: 男,1981年生,博士,教授,研究方向为雷达实时信号处理;
    高霞: 女,1996年生,硕士生,研究方向为雷达信号处理;
    陈侠达: 男,1995年生,硕士生,研究方向为雷达信号处理;
    李亚超: 男,1981年生,博士,教授,研究方向为雷达成像和实时信号处理;
    邢孟道: 男,1981年生,博士,教授,研究方向为雷达成像和实时信号处理
    通讯作者: 全英汇,yhquan@mail.xidian.edu.cn
  • 基金项目: 国家自然科学基金(61303035, 61772397),中央高校基本科研业务费专项资金资助,西安电子科技大学研究生创新基金资助

摘要: 参数估计对雷达的目标检测和识别有着重要的意义。该文提出了一种基于期望最大化(EM)算法的捷变频联合正交频分复用(FA-OFDM)雷达高速多目标参数估计方法。首先,将窄带正交频分复用(OFDM)信号与传统捷变频雷达相结合,在每个脉冲宽度内同时发射多个载频随机跳变的子载波。然后,对单个脉冲内所有子载波的回波进行脉冲压缩和稀疏重构处理,得到1维高分辨距离。进一步地,将多个目标在不同脉冲时刻的高分辨距离信息构成观测数据,建立混合高斯模型。采用EM算法对模型参数和多个目标的距离、速度进行估计,并同时拟合多条时间-距离直线。直线斜率对应目标速度,直线纵轴截距对应目标初始距离。最终,分别分析了信噪比(SNR)对检测概率以及目标速度对相对估计误差的影响。仿真实验验证了所提算法的有效性。

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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