MIMO雙基地雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)測(cè)量方法研究.pdf

1、MIMO雙基地雷達(dá)是近年來提出來的一個(gè)新概念,對(duì)其理論和技術(shù)的研究已成為雷達(dá)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題之一。由于結(jié)合了MIMO技術(shù)和雙基地雷達(dá)的特點(diǎn),MIMO雙基地雷達(dá)具有反偵察、抗干擾、反隱身、對(duì)抗反輻射導(dǎo)彈的潛在優(yōu)勢(shì),在未來雷達(dá)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞MIMO雙基地雷達(dá)中的目標(biāo)參數(shù)測(cè)量理論和若干關(guān)鍵問題展開了深入研究,主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　 1、針對(duì)發(fā)射分集平滑算法存在的問題,提出了基于虛陣的雙重平滑相參多目標(biāo)估計(jì)算法。該

2、算法首先對(duì)虛子陣進(jìn)行平滑處理,然后在虛子陣之間進(jìn)行平滑處理,最后通過特征值方法估計(jì)多個(gè)目標(biāo)的方向。理論分析和仿真結(jié)果表明,該算法可進(jìn)一步提高多目標(biāo)角度估計(jì)的精度和分辨力,同時(shí)可估計(jì)更多的信源數(shù)。
　　 2、建立了MIMO雙基地雷達(dá)多目標(biāo)信號(hào)處理模型,提出了一種相干多目標(biāo)角度-多普勒頻率聯(lián)合估計(jì)算法。該算法首先對(duì)MIMO接收機(jī)輸出的虛擬陣列多目標(biāo)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行解相干處理,然后基于傳播算子構(gòu)造特殊矩陣,通過特征參數(shù)與待測(cè)參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)

3、關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)發(fā)射角、接收角和雙基多普勒頻率的聯(lián)合估計(jì)。該算法不涉及多維非線性譜峰搜索,只需一次特征值分解,且估計(jì)出的參數(shù)可自動(dòng)配對(duì)。仿真結(jié)果表明了所提出算法的正確性和有效性。
　　 3、為了估計(jì)多目標(biāo)空間角度,建立了L型MIMO雙基地雷達(dá)的信號(hào)模型,提出了一種L型陣列配置MIMO雙基地雷達(dá)空間多目標(biāo)定位方法。該方法利用L型接收陣列所包含的相對(duì)發(fā)射陣和接收陣的目標(biāo)四維角度信息,先對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解相干處理,然后根據(jù)DOA矩陣法

4、的思想構(gòu)造估計(jì)矩陣,通過特征參數(shù)與待估參數(shù)之間特定關(guān)系,導(dǎo)出了多目標(biāo)四維角度聯(lián)合估計(jì)算法公式,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙基地雷達(dá)的空間多目標(biāo)定位。該算法不涉及多維非線性譜峰搜索,計(jì)算量較小,且估計(jì)出的參數(shù)可自動(dòng)配對(duì)。仿真結(jié)果表明了該算法的正確性和可行性。
　　 4、為了在沒有同步信息情況下測(cè)量目標(biāo)的距離、角度、多普勒頻率,提出了一種基于LFM信號(hào)的MIMO雙基地雷達(dá)的參數(shù)測(cè)量新方法。通過對(duì)正、負(fù)斜率LFM回波信號(hào)脈壓后的峰值差實(shí)現(xiàn)多普勒頻率的估

5、計(jì),通過目標(biāo)反射的MIMO角度信息實(shí)現(xiàn)發(fā)射角和接收角的估計(jì)。目標(biāo)位置通過所估計(jì)發(fā)射角、接收角和時(shí)延差得到。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提出新算法的正確性和有效性。從便于工程應(yīng)用角度出發(fā),又提出一種單發(fā)射天線MIMO雙基地雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)測(cè)量新方法。該方法在已知基線距離的條件下,收發(fā)之間無需進(jìn)行時(shí)間、角度和頻率同步,便可測(cè)得目標(biāo)的全部參數(shù)。
　　 5、建立了發(fā)射一接收信號(hào)模型,推導(dǎo)了發(fā)射.接收等效方向圖的表達(dá)式,給出了發(fā)射信號(hào)集的約束條件和

6、信號(hào)集實(shí)例,提出SEA-MPPSO優(yōu)化新算法并對(duì)發(fā)射-接收等效方向圖進(jìn)行賦形設(shè)計(jì)。仿真表明,采用該方法可以得到所需要的發(fā)射-接收等效波束形狀。
　　 6、為了提高M(jìn)IMO雙基地雷達(dá)抗干擾能力,提出了MIMO最大信干噪比準(zhǔn)則(MIMO-MSINR)、MIMO最小均方誤差準(zhǔn)則(MIMO-MMSE)、MIMO陣列最小方差無畸變響應(yīng)準(zhǔn)則(MIMO-MVDR)下的MIMO雙基地自適應(yīng)波束形成算法。推導(dǎo)了三種算法公式,給出了算法步驟。仿真結(jié)