MIMO雷达的空间压缩感知
信息论
2014-07-03 v2 math.IT
摘要
我们研究空间域中的压缩感知以实现目标定位，具体为使用多输入多输出(MIMO)雷达的到达方向(DOA)估计。针对发射和接收单元随机放置的MIMO阵列，提出了一种稀疏定位框架。这使得所需单元数量大幅减少，同时仍能达到与满阵（奈奎斯特阵列）相当的性能。利用结构化随机矩阵的性质，我们推导了所得测量矩阵相干性的界，并获得了测量矩阵满足所谓各向同性性质的条件。利用相干性和各向同性概念，在所提出的空间压缩感知框架内建立了均匀和非均匀恢复保证。特别地，我们证明如果发射和接收单元数量的乘积MN（也是自由度数量）与K(log(G))^2成比例，则保证非均匀恢复，其中K是目标数量，G与阵列孔径成正比并决定角度分辨率。与满虚拟MIMO阵列中MN与G线性成比例相比，所提框架中G的对数依赖性支持利用少量MIMO雷达元件实现虚拟阵列孔径提供的高分辨率。数值结果表明，在所提框架中，压缩感知恢复算法能够实现优于经典方法（如波束成形和MUSIC）的性能。
引用
@article{arxiv.1304.4578,
title = {Spatial Compressive Sensing for MIMO Radar},
author = {Marco Rossi and Alexander M. Haimovich and Yonina C. Eldar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.4578},
year = {2014}
}
备注
To appear in IEEE Transactions on Signal Processing