基于混合蚁群算法的MIMO雷达发射波形设计

【摘要】： MIMO雷达是将多输入多输出技术应用于雷达系统,在传统的相控阵雷达基础上发展起来的一种新型雷达。目前MIMO雷达有两种模型:美国麻省理工学院林肯实验室提出的发射分集MIMO雷达模型、贝尔实验室提出的统计MIMO雷达模型。发射分集MIMO雷达是在发射端由阵元(或子阵)全向发射相互正交的波形,回波信号为所有信号的延迟和;在接收端,用匹配滤波器组来分离回波信号中的各发射分量,然后通过DBF技术来形成接收波束和等效发射波束。和传统的相控阵雷达性比较,MIMO雷达提高了雷达抗截获性能和在高杂波背景中探测低速目标的能力。 在MIMO雷达系统中,上述性能的改善主要得益于其独特的波束形成方式和正交波形的采用,以及由此带来的更加灵活的信号处理方式。因此,本文主要对发射分集MIMO雷达的性能及波束形成技术进行研究。主要工作如下: 1.阐述了MIMO雷达的基本原理及特点,以及MIMO雷达相对于传统相控阵雷达的优点。 ⒉研究了正交多相编码信号的设计方法;分析了将智能算法应用到信号设计中的可行性,并将蚁群算法运用到正交多相编码信号的设计中,对设计的多相码进行了分析研究。在此基础上,将蚁群算法和遗传算法相融合,得到一种新的智能算法,再将此算法引入到正交多相编码信号的设计中。通过与相关文献的比对方针,结果证明了算法的优越性。 3.分析了在正交多相编码信号的设计中码长、信号个数、相位个数等参数,对信号自相关峰值和互相关峰值的影响。