基于复圆流形优化的发射 MIMO 雷达波束方向图设计
信号处理
2019-06-26 v1
摘要
多输入多输出（MIMO）雷达系统跨天线自适应波形的能力，为发射波束方向图设计提供了灵活性。在认知雷达中，一种流行的代价函数是最小化与理想波束方向图（借助环境知识获得）的偏差。在实际发射波形约束下，发射波束方向图的优化变得尤为困难。此类约束中最棘手之一是非凸恒模约束，已成为近期诸多研究的主题。与多数现有方法不同，我们开发了一种涉及在非凸复圆流形上直接优化的解法。即，我们推导了一种新的投影、下降与回缩（PDR）更新策略，可在保持复圆流形（恒模集）上可行性的同时实现代价函数的单调改善。对于二次代价函数（如波束方向图偏差的情形），我们给出了代价函数单调改善的解析保证以及收敛至局部极小值的证明。我们将所提 PDR 算法与其他候选 MIMO 波束方向图设计方法进行比较，表明 PDR 可优于竞争的宽带波束方向图设计方法且计算开销更低。最后，通过在波束方向图代价函数中加入惩罚项，将跨天线正交性纳入 PDR 框架。借助正交波形，还展示了对目标方向失配的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1904.07329,
title = {Transmit MIMO Radar Beampattern Design Via Optimization on the Complex Circle Manifol},
author = {Khaled Alhujaili and Vishal Monga and Muralidhar Rangaswamy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07329},
year = {2019}
}