李槟槟^1,,,
张袁鹏^{1, 2},
陈辉¹,
杜庆磊¹,
刘维建¹,
张明亮^{2, 3},
郑桂妹²,
张栋⁴
1.空军预警学院 武汉 430019
2.空军工程大学 西安 710051
3.中国人民解放军93557部队 石家庄 050700
4.中国人民解放军66135部队 北京 100041
基金项目:国家自然科学基金(62001510, 62071482, 61971438)，空军预警学院青年科技人才托举基金(TQGC-2021-005)，国防科技大学校科研计划(ZK19-10)，陕西省自然科学基金 (2019JM-155)，陕西省青年托举人才项目(20180109)

详细信息

作者简介:李槟槟：男，1990年生，讲师，研究方向为电磁矢量传感器阵列信号处理
张袁鹏：男，1984年生，讲师，研究方向为雷达信号处理与目标识别
陈辉：男，1974年生，教授，研究方向为空间谱估计、阵列信号处理
杜庆磊：男，1981年生，讲师，研究方向为阵列信号处理
刘维建：男，1982年生，讲师，研究方向为空时自适应检测、阵列信号处理
张明亮：男，1986年生，工程师，研究方向为装备智能化保障
郑桂妹：男，1987年生，副教授，研究方向为电磁矢量传感器阵列、MIMO雷达信号处理
张栋：男，1990年生，工程师，研究方向为雷达信号处理

通讯作者:李槟槟　binbinli_1025@163.com

中图分类号:TN 958

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出版历程

收稿日期:2020-06-23
修回日期:2020-08-18
网络出版日期:2021-04-16
刊出日期:2021-09-16

Coherent Sources Multidimensional Parameters Estimation with Sparse Array of Spatially Spread Long Electric-dipoles

Binbin LI^1,,,
Yuanpeng ZHANG^{1, 2},
Hui CHEN¹,
Qinglei DU¹,
Weijian LIU¹,
Mingliang ZHANG^{2, 3},
Guimei ZHENG²,
Dong ZHANG⁴
1. Air Force Early Warning Academy, Wuhan 430019, China
2. Air Force Engineering University, Xi'an 710051, China
3. PLA 93557, Shijiazhuang 050700, China
4. PLA 66135, Beijing 100041, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (62001510, 62071482, 61971438), The Young Science and Technology Talent Promotion Foundation of Air Force Early Warning Academy (TQGC-2021-005), The Research Program of National University of Defense Technology(ZK19-10), The Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province (2019JM-155), The Young Talent Foundation of University Association for Science and Technology in Shaanxi (20180109)


摘要
摘要:由长电偶极子或大磁环组成的大尺寸电磁矢量传感器(ElectroMagnetic Vector Sensor, EMVS)比小尺寸EMVS辐射效率更高，研究其参数估计算法有助于推动EMVS的实装化应用。该文针对分离式长电偶极子稀疏阵列相干目标参数估计问题，提出高精度无模糊的多维参数闭式解算法。首先利用空域旋转不变性和单个矢量传感器内部属性得到方向余弦的高精度周期性模糊估计值，然后借助单个矢量传感器导向矢量推导出2维波达方向粗估计值，最后通过解模糊得到高精度无模糊的多维参数估计值。该方法规避了传统极化平滑算法的极化信息损失和迭代搜索过程，且能实现参数自动配对。计算机仿真结果表明了所提算法在分离式长电偶极子线阵中解相干的有效性。
关键词:分离式长电偶极子/
空间平滑/
相干信源/
参数估计
Abstract:The radiation efficiency of large-sized ElectroMagnetic Vector Sensor (EMVS) composed of long electric-dipoles or large magnetic-loops is higher than that of small-sized EMVS. The study of its parameter estimation algorithm is helpful to promote the practical application of EMVS. To solve the problem of parameter estimation of coherent targets with sparse array of spatially spread long electric-dipoles, a high accuracy and unambiguous closed multi-dimensional parameter solution algorithm is proposed. First, the high accuracy and periodically ambiguous direction-cosine estimations are obtained by using the spatial rotation invariance and the internal attributes of a single vector sensor. Then, the two-dimensional direction of arrival coarse estimations are derived based on the steering vector of a single vector sensor. Finally, the high accuracy and unambiguous multi-dimensional parameter estimations are obtained with disambiguation method. This proposed algorithm avoids the loss of polarization information and iterative search process of the traditional polarization smoothing algorithm, and can realize automatic matching of parameters. The computer simulation results show the effectiveness of the proposed algorithm in decoherence of the separated long electric dipole array.
Key words:Spatially spread long electric-dipoles/
Spatial smoothing/
Coherent source/
Parameter estimation



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