MIMO雷達信號參數(shù)估計與系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著對MIMO雷達研究的深入，越來越多的學者開始著眼于系統(tǒng)性能改進、參數(shù)估計精度的提高、信號波形設計等方面的研究。MI MO雷達利用發(fā)送和接收天線的組合，形成虛擬擴展陣列，獲取信號的相位延遲信息，實現(xiàn)對目標方向的精確估計。 MIMO雷達發(fā)射天線陣同時發(fā)射多個信號，不同天線發(fā)射的信號彼此正交。在接收天線陣的陣元輸出端,一組匹配濾波器用于提取目標對不同發(fā)射天線所發(fā)信號的回波信號。與常規(guī)的相控陣雷達相比，多重傳輸波形的選擇和自動調(diào)節(jié)波形的選擇

2、給了M IMO雷達更優(yōu)越的能力。
　　MIMO雷達增加了接收陣列的孔徑，提高了角度估計精度和分辨率。同時也增加了處理單元內(nèi)被處理目標的個數(shù)。MIMO雷達是利用波形正交實現(xiàn)虛擬陣列，陣列的孔徑增加，但由于波形正交性的不理想，也增加了旁瓣。
　　此外，在雙基地MIMO中,收發(fā)陣列間距較大，目標相對于發(fā)射陣的角度(DOD),接收陣的角度（DOA）不同。在MINO雷達同時實現(xiàn)DOA和DOD估計所采用的方法與傳統(tǒng)的雙基地雷達的方法不同

3、，需要開展研究。
　　本研究首先通過仿真計算比較多種傳統(tǒng)的角度估計算法在雙基地MIMO雷達的性能。在此基礎上，提出了一個雙基地MIMO雷達系統(tǒng)的角度估計算法。該算法基于 Unitary ESPRIT技術(shù)，應用雙范德蒙結(jié)構(gòu)和中心對稱的雙基地MIMO雷達陣列流型,轉(zhuǎn)換為實值計算，并自動配對發(fā)射角（DOD）和接收角（DOA）的估計，通過仿真驗證該算法的性能正確性。
　　二相編碼序列（BPSK）和多相碼波形具非圓信號特性在，研究了兩

4、種信號波形的基礎上，提出了利用信號的非圓特性實現(xiàn)對目標方位估計的算法。在無線電通信中,為了帶寬擴展和將信息傳輸?shù)蕉嘤脩舡h(huán)境中，開發(fā)了非圓二相編碼序列(BPSK)信號。但在傳統(tǒng)的雷達中，該特性并沒有得到應用，本研究將所接收到的非圓信號，通過利用正定的Hermitian協(xié)方差矩陣和橢圓形協(xié)方差矩陣處理，構(gòu)建一個擴展的共軛對稱矩陣。然后，利用Unitary ESPRIT的方法進行實值運算，從而得到雙基地 MIMO雷達對目標DOA和DOD的精準