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双基地MIMO雷达收发角和多普勒频率参数的联合估计方法
双基地MIMO雷达收发角和多普勒频率参数的联合估计方法
摘要：
随着雷达技术的发展，双基地MIMO雷达系统在目标检测和定位方面具有独特的优势。双基地MIMO雷达系统由于具有多个（Nt）天线对于发射和接收信号空间的自由度，能够提供更高的分辨力和更低的误报率。然而，由于发射和接收节点之间的通信链路会受到路径损耗、多径传播和信号衰减等因素的影响，导致收发角和多普勒频率参数的估计面临一定的困难。本文提出了一种联合估计方法，通过使用混合波束形成技术和时间差分技术，考虑到发射节点和接收节点之间的通信链路差异，提高了双基地MIMO雷达系统对目标的定位能力。
关键词：双基地MIMO雷达，收发角，多普勒频率，联合估计
1.引言
双基地MIMO雷达系统利用多个发射和接收节点之间的非对称多普勒频率参数和收发角来提高雷达系统的性能。然而，收发节点之间的通信链路差异会给参数估计带来一定的挑战。本文针对这一问题提出了一种联合估计方法，以提高雷达系统对目标的定位精度和准确性。
2.系统模型
双基地MIMO雷达系统包含多个发射节点和接收节点，在发射节点和接收节点之间存在非对称的通信链路。我们假设发射节点和接收节点分别具有Nt和Nr个天线。目标的位置可以用收发角（Azimuth角和Elevation角）表示，多普勒频率可以用目标的速度和雷达波长表示。
3.联合估计方法
为了解决通信链路差异对参数估计的影响，本文提出了一种联合估计方法，结合了混合波束形成技术和时间差分技术。
首先，利用混合波束形成技术，对接收节点的信号进行波束形成，以提高系统的分辨率和信噪比。通过选择适当的波束权重，可以减小通信链路差异对参数估计的影响。
其次，利用时间差分技术，对发射节点和接收节点之间的传播延迟进行估计。通过测量接收节点信号的到达时间差，可以估计出不同路径上的信号传播延迟，从而得到更准确的收发角和多普勒频率参数估计结果。
最后，通过联合优化问题来估计收发角和多普勒频率参数。利用最大似然估计的方法，将波束形成、传播延迟和参数估计问题综合考虑，得到最优的参数估计结果。
4.仿真实验
为了验证所提出方法的有效性，进行了一系列的仿真实验。通过设置不同的信号到达角度和多普勒频率，对比了所提出方法和传统方法的性能。实验结果表明，所提出的联合估计方法在提高定位精度和准确性方面具有明显优势。
5.结论
本文提出了一种双基地MIMO雷达系统收发角和多普勒频率参数的联合估计方法，通过混合波束形成技术和时间差分技术，考虑了通信链路差异对参数估计的影响，提高了双基地MIMO雷达系统的定位能力。仿真实验证明该方法的有效性，为双基地MIMO雷达系统的应用提供了理论基础。
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