集中式MIMO雷達(dá)最優(yōu)波形設(shè)計(jì)研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）雷達(dá)是采用多通道發(fā)射、多通道接收技術(shù)的雷達(dá)的總稱。與傳統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)不同，MIMO雷達(dá)每個(gè)陣元發(fā)射不同的信號(hào)，這種波形分集特性可以使MIMO雷達(dá)提高空間分辨率，降低截獲概率以及合成期望的方向圖等，而發(fā)射波形設(shè)計(jì)是獲得波形分集特性的主要方法。本文研究集中式MIMO雷達(dá)的最優(yōu)相位編碼波形設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容分為三個(gè)部分：
　　第一部分，研究用于方向圖擬合的波形設(shè)計(jì)。首先，利用方向圖與協(xié)方差矩陣之間的函數(shù)關(guān)系，在方向圖匹

2、配設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則下，建立目標(biāo)函數(shù)并將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)半正定二次規(guī)劃（SQP）問(wèn)題，通過(guò)凸優(yōu)化算法可以得到與期望方向圖對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣。然后，在模值約束條件下，利用循環(huán)算法優(yōu)化得到與該協(xié)方差矩陣對(duì)應(yīng)的波形。最后，為使波形更具實(shí)用性，在方向圖擬合的基礎(chǔ)上考慮波形的相關(guān)特性優(yōu)化問(wèn)題。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的波形能夠較好地?cái)M合期望方向圖，且具有良好的相關(guān)特性。
　　第二部分，研究恒模正交波形設(shè)計(jì)。首先，在積分旁瓣電平準(zhǔn)則下，建立正交波形設(shè)計(jì)的目標(biāo)函

3、數(shù)。然后，利用功率譜與相關(guān)函數(shù)之間的傅里葉變換關(guān)系，將相關(guān)的逼近轉(zhuǎn)化為譜的逼近。最后，以相位提取和交替投影為基礎(chǔ)，提出多維迭代譜逼近算法（MDISAA）。MDISAA不僅能夠利用快速傅里葉變換（FFT）提高運(yùn)算效率，而且它是一種算法框架，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)出具有不同功能的波形。仿真結(jié)果表明，MDISAA優(yōu)化得到的恒模正交波形具有較好的相關(guān)特性，且運(yùn)算效率較高。
　　第三部分，研究具有稀疏頻譜的恒模正交波形設(shè)計(jì)。首先，利用特征向量子空