多載頻MIMO高頻雷達的波束形成方法研究.pdf

1、近年來，MIMO雷達受到廣泛關注，可以將這種新體制雷達技術應用到高頻雷達中。高頻雷達具有超視距探測功能，但是其工作頻段頻譜資源非常有限，很難擁有連續(xù)的寬頻譜資源，而多載頻技術可以將這些分散的頻率資源利用起來。本文從波束形成方面，對多載頻MIMO高頻雷達進行了研究，主要工作內容包括：
　　1、在陣列信號模型的基礎上，闡述了多載頻信號的基本原理，并建立了多載頻陣列信號模型，詳細分析了多頻體制下虛擬陣列的產(chǎn)生機理，由此推導出多載頻MIM

2、O雷達的常規(guī)波束形成算法，并通過實驗仿真討論了不同頻率組合對多載頻信號波束形成性能的影響。
　　2、針對于最優(yōu)頻率組合的確定問題，提出采用粒子群算法來進行固定虛擬孔徑下最優(yōu)頻率的選取，可以在保持主瓣分辨率不變的前提下，選取使旁瓣性能最優(yōu)的載頻組合；針對于頻率組合元素為基準頻率整數(shù)倍的情況，利用枚舉法在虛擬線陣中抽取陣元組成旁瓣性能最優(yōu)的稀疏陣列，并給此模式下接收陣列的排布形式及各個陣元接收信號的分配安排，在獲得最佳旁瓣性能的同時，

3、降低了接收系統(tǒng)的復雜度；最后，針對于頻率間隔較大時常規(guī)波束形成旁瓣較高的問題，采用凸優(yōu)化理論求得最優(yōu)權值，在保持主瓣分辨率的條件下，優(yōu)化旁瓣性能。
　　3、分析了回波中不同頻率信號幅相特性不一致對波束形成性能的影響，闡述了穩(wěn)健的波束形成的必要性。詳細分析了Capon波束形成算法及其性質，并且闡述了穩(wěn)健的Capon算法和雙約束的穩(wěn)健Capon算法原理。通過仿真實驗得到，多載頻信號下，穩(wěn)健的Capon算法在輸入信噪比較低時具有良好的輸