MIMO雷達信號檢測與長時間積累技術(shù)研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）雷達作為一種新體制雷達，是傳統(tǒng)相控陣雷達技術(shù)的進一步發(fā)展，也是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點。MIMO雷達分子陣發(fā)射正交波形，在空間中形成低增益的寬波束，在接收端則采用同時多波束處理。MIMO雷達較之傳統(tǒng)雷達有許多新特性，在目標分辨、弱目標檢測、抗截獲等方面有很大的優(yōu)勢。不過，MIMO雷達自身存在的問題也無法回避。首先，正交信號的使用使得信號的旁瓣問題更為復(fù)雜，而分布于空域、時域的過高峰值旁瓣，會造成嚴重的遮蔽效果，影響弱

2、目標的檢測效果。其次，低增益寬波束的使用對雷達探測能力的提升是不利的因素，需要借助大時寬信號和長時間積累彌補天線增益的不足和雷達威力的下降。本文針對上述問題，就MIMO雷達的距離旁瓣抑制、弱目標檢測、以及長時間積累模式下的參數(shù)優(yōu)選問題展開了研究，主要工作包括以下幾點：
　　（1）本文中以發(fā)射正交頻分復(fù)用線性調(diào)頻信號（OFDM-LFM信號）為例，分析了MIMO雷達的信號模型與信號處理流程。
　?。?）當(dāng)使用窄帶OFDM-LFM

3、信號的時候，MIMO雷達中會出現(xiàn)若干類型的旁瓣，其中的某些無法通過傳統(tǒng)的加窗技術(shù)進行有效抑制處理。Spatially Variant Apodization(SVA)技術(shù)可以用于抑制MIMO雷達的距離旁瓣，該算法對主瓣和旁瓣的處理具有自適應(yīng)性，是一種非線性的加權(quán)方法，在有效抑制旁瓣的同時幾乎不會拓寬主瓣，仿真實驗證明了該算法的有效性。
　?。?）在MIMO雷達信號處理流程中引入CLEAN算法，通過參數(shù)估計方法恢復(fù)目標分量，利用“清

4、除”思想，去除強目標從而凸顯弱目標，由此可以提高弱目標檢測的正確率。使用CLEAN算法需要精確的參數(shù)估計，其中，采用和差波束方法測量角度，并且具有較高的測角精度。仿真實驗證明CLEAN算法是一種實時、有效和穩(wěn)健的弱目標檢測途徑。
　　（4）MIMO雷達工作在長時間積累模式下時，會出現(xiàn)包絡(luò)走動的現(xiàn)象，從而會嚴重影響積累效果。基于MIMO雷達運動目標回波模型，推導(dǎo)了積累輸出關(guān)于目標速度、信號帶寬等因素的表達式，定量說明了包絡(luò)走動與其影