天波MIMO-OTH雷達(dá)檢測(cè)理論研究.pdf

1、天波超視距（OTH）雷達(dá)由于其超遠(yuǎn)的工作距離，廣闊的監(jiān)視區(qū)域，對(duì)隱身飛行器的高檢測(cè)概率等優(yōu)點(diǎn)，在戰(zhàn)爭(zhēng)中具有重要的戰(zhàn)略意義。本文考慮采用多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)技術(shù)的天波OTH雷達(dá)（天波MIMO-OTH雷達(dá)），研究天波OTH雷達(dá)的檢測(cè)性能，分析系統(tǒng)參數(shù)和多徑傳播等因素對(duì)天波MIMO-OTH雷達(dá)檢測(cè)性能的影響。
　　通過分析天波OTH雷達(dá)信號(hào)在電離層中的特殊傳播方式，本文構(gòu)建了符合其特性的接收信號(hào)模型，該模型能夠描述雷達(dá)回波信號(hào)中

2、的電離層相位污染以及天波OTH中不可避免的多徑傳播現(xiàn)象。根據(jù)上述信號(hào)模型，推導(dǎo)了不同發(fā)射天線、接收天線以及不同傳播路徑所對(duì)應(yīng)的雷達(dá)接收信號(hào)之間的相關(guān)性，給出了判斷相關(guān)與否的理論公式，并且證明了通過增大發(fā)射天線/接收天線的陣元間距，或者發(fā)射信號(hào)之間的頻率差等方法均能夠使得不同的接收信號(hào)更趨于不相關(guān)。
　　在加性復(fù)高斯白噪聲的條件下，利用奈曼-皮爾遜（NP）檢測(cè)準(zhǔn)則，得到了天波MIMO-OTH雷達(dá)接收信號(hào)的最佳檢測(cè)器。本文分析了采用N

3、P最佳檢測(cè)器時(shí)雷達(dá)系統(tǒng)的檢測(cè)性能，得到了相應(yīng)的分集增益。假設(shè)天波MIMO-OTH雷達(dá)有M個(gè)發(fā)射天線和N個(gè)接收天線，如果第m（m=1,…,M）個(gè)發(fā)射信號(hào)對(duì)應(yīng)有Lm條后向傳播路徑（即信號(hào)從目標(biāo)傳播到接收天線的路徑），我們證明雷達(dá)系統(tǒng)的分集增益。在一定條件下，通過增大發(fā)射天線數(shù)、接收天線數(shù)或者后向傳播路徑條數(shù)等途徑均能夠增大雷達(dá)系統(tǒng)的分集增益，有利于提高雷達(dá)的檢測(cè)性能。本文分析證明，相比于傳統(tǒng)的天波OTH雷達(dá)，天波MIMO-OTH雷達(dá)可能具有