电讯技术

作者：陈金立,周龙,李家强,姚昌华

单位：(南京信息工程大学 电子与信息工程学院，南京 210044)

关键词：MIMO雷达；DOA估计；双重Toeplitz先验；残差网络；注意力机制；

基金：国家自然科学基金资助项目（62071238）；江苏省自然科学基金（BK20191399）

受恶劣电磁环境和元器件老化等因素影响，多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达的天线阵元发生故障的概率增加，而阵元故障会严重降低目标波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计性能。现有的大多数基于深度学习的DOA估计方法未能充分利用阵列模型的先验信息，导致其建立的映射关系极为复杂，从而使得网络拟合难度较大。为此，提出一种基于先验驱动残差注意力网络的阵元故障MIMO雷达DOA估计方法。首先，利用MIMO雷达协方差矩阵的双重Toeplitz先验特性，构建了基于先验驱动的残差注意力网络，并引入残差注意力块对协方差矩阵的特征进行加权处理，旨在学习阵元故障下存在数据缺失的协方差矩阵和完整协方差矩阵生成向量之间的映射关系。然后，根据残差注意力网络输出的生成向量估计值得到完整的协方差矩阵。最后，利用RD-ESPRIT(Reduced Dimension ESPRIT)算法估计目标DOA。仿真结果表明，所提算法在阵元故障下的DOA估计性能优于现有算法，在信噪比为15 dB时，其DOA估计精度比效果最好的现有算法提高了43.26%。

来源：2025年第5期

《电讯技术》期刊编辑部

查看电讯技术杂志2025年第5期