Multi-Target Range, Doppler and Angle Estimation in MIMO-FMCW Radar With Limited Measurements

计算机科学 雷达 算法 压缩传感 匹配追踪 多普勒效应 连续波雷达 天线(收音机) 多普勒雷达 雷达成像 雷达工程细节 航程(航空) 传输(电信) 遥感 雷达跟踪器 谱密度估计 脉冲多普勒雷达 接头(建筑物) 低截获概率雷达 离散傅里叶变换(通用) 声学 傅里叶变换 双基地雷达 信号处理 估计理论 信号(编程语言) 匹配滤波器 电子工程 信噪比(成像) 天线阵 三维雷达 角度分辨率(图形绘制) 杂乱 火控雷达 雷达地平仪 时频分析 计算复杂性理论
作者
C. S.,Himali Singh,Arpan Chattopadhyay
出处
期刊:IEEE Transactions on Signal Processing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:73: 3762-3778
标识
DOI:10.1109/tsp.2025.3609460
摘要

Multiple-input multiple-output (MIMO) radar offers several performance and flexibility advantages over traditional radar arrays. However, high angular and Doppler resolutions necessitate a large number of antenna elements and the transmission of numerous chirps, leading to increased hardware and computational complexity. While compressive sensing (CS) has recently been applied to pulsed-waveform radars with sparse measurements, its application to frequency-modulated continuous wave (FMCW) radar for target detection remains largely unexplored. In this paper, we propose a novel CS-based multi-target localization algorithm in the range, Doppler, and angular domains for MIMO-FMCW radar, where we jointly estimate targets’ velocities and angles of arrival. To this end, we present a signal model for sparse-random and uniform linear arrays based on three-dimensional spectral estimation. For range estimation, we propose a discrete Fourier transform (DFT)-based focusing and orthogonal matching pursuit (OMP)-based techniques, each with distinct advantages, while two-dimensional CS is used for joint Doppler-angle estimation. Leveraging the properties of structured random matrices, we establish theoretical uniform and non-uniform recovery guarantees with high probability for the proposed framework. Our numerical experiments demonstrate that our methods achieve similar detection performance and higher resolution compared to conventional DFT and MUSIC with fewer transmitted chirps and antenna elements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
上官若男应助无唉采纳,获得10
1秒前
liu刘完成签到,获得积分10
2秒前
More应助木木很累采纳,获得10
2秒前
zzz发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
6秒前
8秒前
奶味蓝发布了新的文献求助10
8秒前
山月靡隐完成签到,获得积分10
10秒前
时鹏飞完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
33完成签到,获得积分10
11秒前
Yongander发布了新的文献求助10
11秒前
爆米花应助wu采纳,获得10
12秒前
共享精神应助GA17采纳,获得10
12秒前
打打应助wywy采纳,获得10
12秒前
13秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
15秒前
孙承旭发布了新的文献求助20
15秒前
Jasper应助重要墨镜采纳,获得10
16秒前
jash发布了新的文献求助10
16秒前
尺素发布了新的文献求助10
16秒前
李锦汐260301完成签到,获得积分10
16秒前
QingSun1发布了新的文献求助10
17秒前
Ava应助陈奕宏采纳,获得10
17秒前
CDH发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
科研通AI6.3应助老木虫采纳,获得10
20秒前
脑洞疼应助wushangyu采纳,获得10
21秒前
22秒前
wu发布了新的文献求助10
23秒前
xing完成签到,获得积分10
23秒前
瘦瘦海豚完成签到 ,获得积分10
23秒前
zm发布了新的文献求助10
24秒前
wwwjy完成签到 ,获得积分10
26秒前
论文缝补酱完成签到,获得积分10
26秒前
无悔初心发布了新的文献求助20
26秒前
27秒前
高分求助中
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6901605
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8596102
关于积分的说明 18249782
捐赠科研通 6302351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3062471
关于科研通互助平台的介绍 2083702
邀请新用户注册赠送积分活动 2040392