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基于期望最大化算法的捷變頻聯(lián)合正交頻分復用雷達高速多目標參數(shù)估計

全英匯 高霞 沙明輝 陳俠達 李亞超 邢孟道 岳超良

全英匯, 高霞, 沙明輝, 陳俠達, 李亞超, 邢孟道, 岳超良. 基于期望最大化算法的捷變頻聯(lián)合正交頻分復用雷達高速多目標參數(shù)估計[J]. 電子與信息學報, 2020, 42(7): 1611-1618. doi: 10.11999/JEIT190474
引用本文: 全英匯, 高霞, 沙明輝, 陳俠達, 李亞超, 邢孟道, 岳超良. 基于期望最大化算法的捷變頻聯(lián)合正交頻分復用雷達高速多目標參數(shù)估計[J]. 電子與信息學報, 2020, 42(7): 1611-1618. doi: 10.11999/JEIT190474
Yinghui QUAN, Xia GAO, Minghui SHA, Xiada CHEN, Yachao LI, Mengdao XING, Chaoliang YUE. High Speed Multi-target Parameter Estimation for FA-OFDM Radar Based on Expectation Maximization Algorithm[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(7): 1611-1618. doi: 10.11999/JEIT190474
Citation: Yinghui QUAN, Xia GAO, Minghui SHA, Xiada CHEN, Yachao LI, Mengdao XING, Chaoliang YUE. High Speed Multi-target Parameter Estimation for FA-OFDM Radar Based on Expectation Maximization Algorithm[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(7): 1611-1618. doi: 10.11999/JEIT190474

基于期望最大化算法的捷變頻聯(lián)合正交頻分復用雷達高速多目標參數(shù)估計

doi: 10.11999/JEIT190474
基金項目: 國家自然科學基金(61303035, 61772397),中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金,西安電子科技大學研究生創(chuàng)新基金
詳細信息
    作者簡介:

    全英匯:男,1981年生,博士,教授,研究方向為雷達信號處理,主動波形對抗

    高霞:女,1996年生,碩士生,研究方向為雷達信號處理

    沙明輝:男,1986年生,博士生,研究方向為雷達抗干擾和信號處理

    陳俠達:男,1995年生,碩士生,研究方向為雷達信號處理

    李亞超:男,1981年生,博士,教授,研究方向為雷達成像和實時信號處理

    邢孟道:男,1981年生,博士,教授,研究方向為雷達成像和實時信號處理

    岳超良:男,1979年生,碩士,研究方向為雷達信號處理

    通訊作者:

    高霞 2636897970@qq.com

  • 中圖分類號: TN957.51

High Speed Multi-target Parameter Estimation for FA-OFDM Radar Based on Expectation Maximization Algorithm

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61303035, 61772397), The Foundation Research Funds for Central University, The Innovation Fund of Xidian University
  • 摘要:

    參數(shù)估計對雷達的目標檢測和識別有著重要的意義。該文提出了一種基于期望最大化(EM)算法的捷變頻聯(lián)合正交頻分復用(FA-OFDM)雷達高速多目標參數(shù)估計方法。首先,將窄帶正交頻分復用(OFDM)信號與傳統(tǒng)捷變頻雷達相結(jié)合,在每個脈沖寬度內(nèi)同時發(fā)射多個載頻隨機跳變的子載波。然后,對單個脈沖內(nèi)所有子載波的回波進行脈沖壓縮和稀疏重構(gòu)處理,得到1維高分辨距離。進一步地,將多個目標在不同脈沖時刻的高分辨距離信息構(gòu)成觀測數(shù)據(jù),建立混合高斯模型。采用EM算法對模型參數(shù)和多個目標的距離、速度進行估計,并同時擬合多條時間-距離直線。直線斜率對應(yīng)目標速度,直線縱軸截距對應(yīng)目標初始距離。最終,分別分析了信噪比(SNR)對檢測概率以及目標速度對相對估計誤差的影響。仿真實驗驗證了所提算法的有效性。

  • 圖  1  FA-OFDM雷達發(fā)射信號示意圖

    圖  2  基于EM算法的高速多目標參數(shù)估計方法的流程圖

    圖  3  單目標仿真結(jié)果

    圖  4  多目標仿真結(jié)果

    圖  5  信噪比對檢測概率的影響

    圖  6  目標速度對估計誤差的影響

    表  1  仿真參數(shù)

    參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值
    脈沖寬度4 μs脈沖重復頻率25 kHz
    信號帶寬24 MHz采樣頻率48 MHz
    子載波個數(shù)64中心載頻14 GHz
    跳頻總數(shù)128跳頻帶寬20 MHz
    脈沖總數(shù)64信噪比–12 dB
    目標距離[3994,4001,4006] m目標速度[600,1220,5800] m/s
    下載: 導出CSV
  • 霍凱, 趙晶晶. OFDM新體制雷達研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 電子與信息學報, 2015, 37(11): 2776–2789. doi: 10.11999/JEIT150335

    HUO Kai and ZHAO Jingjing. The Development and prospect of the new OFDM radar[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2015, 37(11): 2776–2789. doi: 10.11999/JEIT150335
    肖博, 霍凱, 劉永祥. 雷達通信一體化研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 電子與信息學報, 2019, 41(3): 739–750. doi: 10.11999/JEIT180515

    XIAO Bo, HUO Kai, and LIU Yongxiang. Development and prospect of radar and communication integration[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2019, 41(3): 739–750. doi: 10.11999/JEIT180515
    WANG Jun, ZHANG Bocheng, and LEI Peng. Ambiguity function analysis for OFDM radar signals[C]. 2016 CIE International Conference on Radar, Guangzhou, China, 2016: 1–5. doi: 10.1109/RADAR.2016.8059592.
    劉冰凡, 陳伯孝. 基于OFDM-LFM信號的MIMO雷達通信一體化信號共享設(shè)計研究[J]. 電子與信息學報, 2019, 41(4): 801–808. doi: 10.11999/JEIT180547

    LIU Bingfan and CHEN Baixiao. Integration of MIMO Radar and Communication with OFDM-LFM Signals[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2019, 41(4): 801–808. doi: 10.11999/JEIT180547
    SCHWEIZER B, SCHINDLER D, KNILL C, et al. Expanding the unambiguous velocity limitation of the stepped-carrier OFDM radar scheme[C]. The 15th European Radar Conference, Madrid, Spain, 2018: 22–25. doi: 10.23919/EuRAD.2018.8546621.
    黃瑞, 杜小勇, 胡衛(wèi)東. OFDM雷達多目標運動參數(shù)的近似最大似然估計[J]. 雷達學報, 2018, 7(4): 507–513. doi: 10.12000/JR17116

    HUANG Rui, DU Xiaoyong, and HU Weidong. Approximate maximum likelihood estimator of multi-target motion parameters for orthogonal frequency division multiplexing radar[J]. Journal of Radars, 2018, 7(4): 507–513. doi: 10.12000/JR17116
    LIU Yongjun, LIAO Guisheng, and YANG Zhiwei. Range and angle estimation for MIMO-OFDM integrated radar and communication systems[C]. 2016 CIE International Conference on Radar, Guangzhou, China, 2016: 1–4. doi: 10.1109/RADAR.2016.8059539.
    LELLOUCH G, TRAN P, PRIBIC R, et al. OFDM waveforms for frequency agility and opportunities for Doppler processing in radar[C]. 2008 IEEE Radar Conference, Rome, Italy, 2008: 1–6. doi: 10.1109/RADAR.2008.4720798.
    SCHWEIZER B, KNILL C, SCHINDLER D, et al. Stepped-Carrier OFDM-Radar processing scheme to retrieve high-resolution range-velocity profile at low sampling rate[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2018, 66(3): 1610–1618. doi: 10.1109/TMTT.2017.2751463
    LELLOUCH G, MISHRA A K, and INGGS M. Stepped OFDM radar technique to resolve range and Doppler simultaneously[J]. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2015, 51(2): 937–950. doi: 10.1109/TAES.2014.130753
    KNILL C, SCHWEIZER B, ROOS F, et al. High range and Doppler resolution by application of compressed sensing using low baseband bandwidth OFDM radar[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2018, 66(7): 3535–3546. doi: 10.1109/TMTT.2018.2830389
    LI Hongtao, WANG Chaoyu, WANG Ke, et al. High resolution range profile of compressive sensing radar with low computational complexity[J]. IET Radar, Sonar & Navigation, 2015, 9(8): 984–990. doi: 10.1049/iet-rsn.2014.0454
    KNILL C, ROOS F, SCHWEIZER B, et al. Random multiplexing for an MIMO-OFDM radar with compressed sensing-based reconstruction[J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2019, 29(4): 300–302. doi: 10.1109/LMWC.2019.2901405
    QUAN Yinghui, LI Yachao, WU Yaojun, et al. Moving target detection for frequency agility radar by sparse reconstruction[J]. Review of Scientific Instruments, 2016, 87(9): 094703. doi: 10.1063/1.4962700
    QUAN Yinghui, WU Yaojun, LI Yachao, et al. Range-Doppler reconstruction for frequency agile and PRF-jittering radar[J]. IET Radar, Sonar & Navigation, 2018, 12(3): 348–352. doi: 10.1049/iet-rsn.2017.0421
    CHOI J. Sparse signal detection for space shift keying using the Monte Carlo EM algorithm[J]. IEEE Signal Processing Letters, 2016, 23(7): 974–978. doi: 10.1109/LSP.2016.2577707
    李航. 統(tǒng)計學習方法[M]. 北京: 清華大學出版社, 2012: 162–165.
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圖(6) / 表(1)
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出版歷程
  • 收稿日期:  2019-06-27
  • 修回日期:  2020-03-17
  • 網(wǎng)絡(luò)出版日期:  2020-04-17
  • 刊出日期:  2020-07-23

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