Estimativa de Ângulo de Alcance para Sistema FDA-MIMO com Deslocamento de Frequência

O radar de array de frequência diversa com múltiplas entradas e múltiplas saídas (FDA-MIMO) difere do radar de array em fase (PA) tradicional e pode formar um padrão de feixe dependente de ângulo de alcance e diferenciar entre alvos próximos que compartilham o mesmo ângulo, mas ocupam células de alcance distintas. No radar FDA-MIMO, a estimativa do alcance do alvo é alcançada empregando uma sutil variação de frequência entre antenas adjacentes do array, de modo que o desempenho da estimativa é severamente degradado em um cenário prático com deslocamento de frequência. Neste artigo, o problema de estimativa de ângulo de alcance para o radar FDA-MIMO é considerado com deslocamentos de frequência em ambos os arrays de transmissão e recepção. Primeiro, construímos um modelo de sistema para o radar FDA-MIMO com deslocamentos de frequência de transmissão e recepção. Em seguida, o deslocamento de frequência é transferido para um ruído adicional equalizado. As características do ruído são analisadas em detalhe teoricamente, juntamente com a influência na estimativa de ângulo de alcance. Além disso, uma vez que o efeito do deslocamento de frequência de transmissão é semelhante ao ruído colorido adicional, algoritmos de remoção de ruído são introduzidos para mitigar a deterioração de desempenho causada pelo deslocamento de frequência. Finalmente, os limites inferiores de Cramér-Rao (CRLB) para a estimativa de ângulo de alcance são derivados no cenário com os deslocamentos de frequência. Resultados de simulação mostram a análise do deslocamento de frequência e o desempenho da estimativa correspondente utilizando diferentes algoritmos.