MIMO雷達波形優(yōu)化與參數估計方法研究.pdf

1、多輸入多輸出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷達近年來受到雷達界和相關學術界科研人員的高度關注和研究。相比傳統的相控陣雷達,MIMO雷達利用波形分集和空間分集特性能夠極大地提高角度分辨率、改進目標參數的識別能力、提高低速目標和弱目標的檢測以及改善目標參數估計等方面性能,并能夠突破傳統體制雷達的性能限制。
　　圍繞MIMO雷達的波形分集與目標分辨、及處理復雜等帶來的新問題,本論文提出MIMO

2、雷達波形設計以及參數估計的新方法。本論文的主要工作及創(chuàng)新概況如下:
　　(1)窄帶MIMO雷達系統中的方向圖合成和波形優(yōu)化設計。首先,針對MIMO雷達中全方位(包括主瓣和旁瓣區(qū)域)同時逼近期望方向圖的設計準則和求解方法,構造了一種MIMO方向圖匹配設計協方差矩陣的統一優(yōu)化框架,已有的一些方法可視作本框架下的特例。其次,實際中希望設計的方向圖在主瓣區(qū)域逼近,而旁瓣區(qū)域能夠控制到一定值,為此,提出一類將主瓣、旁瓣區(qū)域分開控制的MIMO

3、雷達方向圖合成,其包括三種具體的設計方法,其目的是保證期望區(qū)域信號無失真?zhèn)鬏?且維持旁瓣低于預定的門限值。
　　(2)單向和寬角度的寬帶MIMO雷達發(fā)射波形設計。首先,考慮設計的波形具有單?；虻偷姆寰?PAPR)特性,提出一種基于單向發(fā)射方向圖合成的波形設計方法。其次,圍繞寬角度、寬帶的MIMO雷達方向圖合成,提出一種混合范數的寬角度的發(fā)射方向圖合成方法,與最新的WBFIT方法相比,提出的方法設計方向圖的主瓣在寬帶頻率段基本上保

4、持恒定,且旁瓣控制在期望值-40dB以下。
　　(3)靜止目標的DOA及其反射信號的幅度估計。針對Capon和APES不能同時獲得較高的分辨率和準確的幅度估計問題,提出一種基于稀疏表示的自適應參數估計方法。相比LS,Capon和APES,在目標θ2=-25°和θ3=-21°很接近的情況,提出的方法也能提供精確的目標參數估計。
　　(4)運動目標的距離-方位-多普勒三維參數估計。針對運動目標的距離-方位-多普勒三維估計問題,提