高精度な送受信ビームフォーミングに基づくコヒーレントFDAレーダーの角度推定アプローチ

科学分野:

• 電気工学
• 信号処理
• レーダーシステム

背景:

• 周波数多様性アレイ（FDA）レーダーは、ユニークなレンジ・アングル・カップリングビームパターンを提供します。
• 従来のFDAレーダーシステムは、広いカバレッジを維持しながら高精度な角度推定を達成する上で課題に直面しています。
• 既存の方法では、カバレッジまたは精度のいずれかが犠牲になる可能性があります。

研究 の 目的:

• コヒーレントFDAレーダーの高精度角度推定方法を提案すること。
• 送受信の和差ビームフォーミングを活用して角度分解能を向上させること。
• 狭い受信能力と広い送信カバレッジを維持すること。

主な方法:

• コヒーレントFDAレーダーアパーチャ全体にわたる小さな周波数オフセットを利用すること。
• 等価な二次元カップリング和差ビームを構築すること。
• 複数の送信ビームからの信号検出出力を利用すること。

主要な成果:

• 20 dBのSNRでビーム幅の1/20の角度分解能を達成しました。
• 従来の技術と比較して大幅なパフォーマンス向上が実証されました。
• 様々なシミュレーションシナリオで堅牢なパフォーマンスが検証されました。

結論:

• 提案された方法により、コヒーレントFDAレーダーでの高精度な角度推定が可能になります。
• 広い監視カバレッジと正確な角度測定を効果的に組み合わせています。
• この技術は、広いカバレッジと正確な角度決定の両方を要求する最新のレーダーアプリケーションに適しています。