[发明专利]一种联合时空资源管理的共址MIMO雷达目标跟踪方法

说明书

本发明公开了一种联合时空资源管理的共址MIMO雷达目标跟踪方法，该方法属于目标跟踪领域，具体涉及多目标跟踪是雷达资源的划分方法。本发明考虑了MIMO雷达跟踪机动目标过程中时域和空域上的系统资源分配问题。在保证目标跟踪精度的前提下，对采样周期及子阵划分个数工作参数进行自适应调整，具有节约系统资源的优良效果。因为该算法以非线性量测转换的机动目标跟踪算法为基础并联合时空资源管理策略，所以在MIMO雷达机动目标跟踪场景下具有较高的跟踪精度及作战效率。

技术领域

本发明涉及目标跟踪领域，主要针对共址MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达在机动目标跟踪过程中的时空资源管理问题。具体应用于非线性量测的机动目标跟踪过程中，自适应调整采样周期及子阵划分个数，实现共址MIMO雷达时空资源的最优分配。

背景技术

近年来，MIMO雷达由于其在目标检测参数估计、分辨能力以及干扰抑制能力等方面上的优势而受到广泛关注。(D.J.Rabideau and P.Parker，“Ubiquitous MIMOmultifunction digital array radar and the role of time-energy management inradar，”MIT Lincoln Laboratory，Lexington，MA，USA，Project Report DAR-4，Dec.2003.)MIMO雷达可分为统计型(分布式)雷达(Statistic MIMO Radar，SeparatedMIMO Radar)和共址(集中式)MIMO雷达(Coherent MIMO Radar，Collocated MIMO Radar)两类。在分布式MIMO雷达中各发射阵元之间间距较大，具有良好的空间分集增益，使之获得更低的漏检概率和更好的跟踪精度(Haimovich A M，Blum R S，Cimini L J.MIMO Radarwith Widely Separated Antennas[J].IEEE Signal Processing Magazine，2007，25(1)：116-129.)，然而，分布式MIMO雷达实际中存在多站难以同步等问题，离实际应用还存在一定的距离。共址MIMO雷达各发射阵元间距较近，结构上也较近似于传统相控阵雷达，与分布式结构相比，共址MIMO雷达则具有更好的应用前景。共址MIMO雷达的整个阵面可以灵活地进行子阵划分，各个子阵之间发射相互正交的波形进行目标探测。与相控阵雷达相比，其波形分集增益使得它在目标检测与跟踪估计等方面具有更大的潜在价值，同时还可以有效的抑制多径杂波，空域内形成低增益的波束还能有效降低系统被截获的概率(Li J，StoicaP.MIMO radar with colocated antennas[J].IEEE Signal Process Mag，2007，24(5)：106-114.)。由于子阵灵活划分的特点，各子阵内的阵元数目可以自适应调整，从而能够改变MIMO雷达的发射波束宽度，实现系统资源在空域上的灵活配置。可见，共址MIMO雷达子阵划分的特点使其资源管理的自由度更大。