收藏本站
《电子科技大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

正交波形MIMO雷达信号设计及处理研究

段军棋  
【摘要】: 多输入多输出(MIMO)雷达概念先后由麻省理工学院林肯实验室、贝尔实验室和新泽西技术研究所等单位提出,近年来得到了广泛研究,成为雷达领域理论和实验研究的热点。 通常MIMO雷达的各个发射天线(或子阵、或阵元)分别发送相互正交的信号,在空间形成低增益宽波束;各个接收天线(或子阵,或阵元)独立地接收信号然后通过信号处理实现信号的合成和积累,称为正交波形MIMO雷达(以下简称正交MIMO雷达)。 正交MIMO雷达在目标检测性能、角度测量能力、动态范围和主瓣低截获概率特性等方面优于传统雷达。正交MIMO雷达的波形直接影响雷达的最终性能,只有具有良好特性的波形才能充分发挥MIMO雷达的探测潜力,因此正交波形设计成为正交MIMO雷达系统的重要研究课题。近年来已有一些对正交MIMO雷达波形设计的研究,但现有研究结果在使用中受到不同程度的限制。 本文针对正交MIMO雷达波形设计及相关的信号处理进行了深入研究,主要工作和贡献如下: 1、正交多频信号设计及处理。研究了通用的正交多频信号形式,列举了几种可能的类型,指出常规OFDM-LFM和正交多相编码均为其特例。提出了针对多频信号的多普勒模糊分辨技术、多普勒积累方法和高分辨多普勒处理算法,并对它们的性能进行了理论或仿真分析。引入多载波相位编码(MCPC)信号及其调幅形式到MIMO雷达中,并给出了一种快速的脉压方法。 2、正交噪声信号设计。提出了改善雷达探测性能的噪声信号产生和优化方法。特别地,引入了谱成形技术优化旁瓣和提出了一种控制信号峰值因子的非线性映射,通过调节映射函数的参数能够得到不同的峰值因子。同时又借助于噪声信号本质上具有的良好互相关特性,设计结果的相关性能较现有的MIMO雷达信号如正交离散频率编码信号(DFCW)、正交多相编码信号等得到显著提高。 3、正交混沌信号设计。研究了混沌系统参数和初值与雷达探测性能的关系。给出了系统参数优化准则和初值选择的方法,改变模拟信号带宽的两种方法并对滤波处理进行了研究。在具体设计时,首先选择适合雷达基本探测要求的混沌系统及其参数产生信号胚,根据探测要求设计信号带宽,然后通过信号处理优化方法,产生适合正交MIMO雷达探测的信号集。 4、步进时间间隔脉冲串(STIPT)波形设计及其信号处理。提出了一种特殊的时间编码信号及其对应的信号处理算法(MCA)。给出了相干MCA处理和双极性非相干MCA处理两种实现结构。相干MCA利用FFT实现快速处理,能够同时无模糊地进行目标距离和多普勒测量;双极性非相干MCA处理运算简单,能够用于不需要多普勒信息、常规非相干雷达或简易雷达系统中。 5、基于STIPT信号的正交编码波形设计。提出了三种正交STIPT编码方法,即正交频分编码、正交参差间隔编码和正交随机间隔编码。针对参差间隔编码方法,给出了设计的基本原则并提供了一个设计示例,能够得到理想的距离旁瓣特性。针对正交随机间隔编码模式,提供了一个仿真实验,结果表明通过该方法能够设计较大数量具有优良特性的正交波形,自相关峰值旁瓣电平和互相关峰值电平优于-30dB。 上面研究的正交MIMO雷达波形设计及其相关的信号处理方法可直接或经过少量修改应用于双基地、多基地雷达系统中。部分波形的单信号版本,如优化的噪声信号、混沌信号和STIPT信号等,可作为常规雷达的信号,以改进现有雷达的探测性能。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN957.51

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘韵佛;面向任务的MIMO雷达波形设计方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 吕红芬;MIMO雷达正交波形设计[D];西安电子科技大学;2011年
2 王青;MIMO雷达阵列设计方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 褚凌霞;MIMO雷达波形设计及产生电路研究[D];西安电子科技大学;2012年
4 王蓓;MIMO雷达正交波形设计[D];西安电子科技大学;2012年
5 盛志超;对MIMO雷达信号侦察和识别的研究[D];江苏科技大学;2012年
6 柳艳;稀疏阵雷达正交波形设计与角度估计研究[D];南京理工大学;2013年
7 董自通;双基地MIMO雷达的干扰研究[D];西安电子科技大学;2013年
8 王小静;MIMO雷达信号识别与分选方法研究[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘韵佛;刘峥;谢荣;;一种基于拟牛顿法的MIMO雷达发射方向图综合方法[J];电波科学学报;2008年06期
2 屈金佑;游志刚;张剑云;;基于多相码的MIMO雷达模糊函数[J];电路与系统学报;2008年05期
3 刘波;何子述;;基于遗传算法的正交多相码设计[J];电子测量与仪器学报;2008年02期
4 曾建奎;何子述;;基于隐马尔可夫模型的MIMO雷达目标检测[J];电子测量与仪器学报;2008年04期
5 夏威;何子述;;APES算法在MIMO雷达参数估计中的稳健性研究[J];电子学报;2008年09期
6 杨明磊;陈伯孝;张守宏;高昭昭;;多载频FMCW在MIMO雷达中的应用研究[J];电子学报;2008年12期
7 戴喜增;许稼;彭应宁;王永良;;MIMO-VSAR及其一种优化的阵列配置[J];电子学报;2008年12期
8 江胜利;刘中;邓海;;基于MIMO雷达的相干分布式目标参数估计Cramer-Rao下界[J];电子学报;2009年01期
9 张庆文,保铮,张玉洪;综合脉冲和天线雷达的时空三维匹配滤波及其性能分析[J];电子科学学刊;1994年05期
10 陈伯孝,张守宏;基于稀布阵综合脉冲孔径雷达的长时间相干积累方法[J];电子科学学刊;1998年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 甘建超;混沌信号处理在雷达和通信对抗中的应用[D];电子科技大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈颖,顾红,苏卫民,刘国岁;基于精确混沌映射的噪声雷达信号产生器分析[J];兵工学报;2000年02期
2 何嘉懿;廖桂生;杨志伟;;多目标航迹的图像域自适应检测方法[J];兵工学报;2011年06期
3 肖弟权,黄巧明,刘仁义;用反滤波方法压缩天线波瓣的计算机仿真[J];成都气象学院学报;1994年04期
4 李云涛;赵艺博;王平;王振楠;;对多发多收合成孔径雷达的压制干扰仿真[J];四川兵工学报;2011年06期
5 孙绍国;;多径效应对米波天线方向图影响分析[J];电讯技术;2008年02期
6 张福顺;袁渊;焦永昌;;稀布阵综合脉冲孔径雷达发射天线阵的研制[J];电波科学学报;2007年02期
7 刘红明;何子述;李军;;双基地MIMO雷达发射阵目标角度估计[J];电波科学学报;2010年03期
8 李树锋;张履谦;陈杰;周荫清;;基于完全互补序列的正交MIMO雷达二维DOA估计[J];电波科学学报;2010年04期
9 郭艺夺;张永顺;童宁宁;沈堤;;双基多输入多输出雷达快速目标空间定位算法[J];电波科学学报;2011年03期
10 朱小鹏;张群;罗迎;李宏伟;;基于调频连续波的双基逆合成孔径雷达研究[J];电波科学学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 赵永波;张守宏;;一种降低综合脉冲与孔径雷达距离旁瓣的新方法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
2 黄志忠;强勇;李万玉;;MIMO雷达测向性能分析[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
3 张亚婷;席安安;黄志忠;;新体制MIMO数字阵列雷达的发展及其应用[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
4 文贻军;杨文革;;伪码扩频跟踪测量信号分析[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
5 袁朋杰;强勇;;阵列稀疏布阵雷达数字波束形成研究[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
6 王青;肖怀铁;张安;;基于模拟退火算法的MIMO雷达稀疏线阵设计[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
7 马鹏;王磊;张剑云;李小波;;基于发射功率优化的波形相关MIMO雷达检测性能[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
4 王力宝;多输入多输出合成孔径雷达关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 王怀军;MIMO雷达成像算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 赖涛;星载多通道SAR高分辨宽测绘带成像方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 常宇亮;瞬态极化雷达测量、检测与抗干技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 赵兆;相位编码雷达若干关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
9 周新刚;基于模糊函数切割法的典型无线电引信抗干扰性能测度[D];南京理工大学;2010年
10 张宇;MIMO雷达波形设计及信号处理相关技术研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 殷华;低截获概率雷达抗同频干扰方法研究[D];江南大学;2010年
2 郭贺;战场侦察MIMO雷达关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
3 苏慧君;SAR图像分辨率增强方法研究[D];电子科技大学;2011年
4 皮强;综合脉冲与孔径雷达跟踪处理技术研究与工程实现[D];西安电子科技大学;2011年
5 李乔乔;基于智能算法的MIMO雷达阵列优化[D];西安电子科技大学;2011年
6 吕红芬;MIMO雷达正交波形设计[D];西安电子科技大学;2011年
7 李瑞;DJS欺骗干扰波形的快速生成技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 陈雕;微波稀布阵SIAR同步处理方法及其误差分析[D];西安电子科技大学;2011年
9 柴许杨;某型米波雷达测高方法与工程实现[D];西安电子科技大学;2011年
10 杨丹丹;雷达干扰一体化设计的共享信号研究[D];江南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾建奎;何子述;;慢起伏目标的多输入多输出雷达检测性能分析[J];电波科学学报;2008年01期
2 刘波;韩春林;苗江宏;;MIMO雷达正交频分LFM信号设计及性能分析[J];电子科技大学学报;2009年01期
3 牛志军;裴炳南;陈洁;高晓兵;;MIMO天波超视距雷达正交信号设计研究[J];电视技术;2012年01期
4 刘俊群;;平面天线阵方向图的FFT算法简析[J];电子工程师;2008年09期
5 祝俊;陈兵;唐斌;;快速多分量LFM信号的检测与参数估计方法[J];电子测量与仪器学报;2008年01期
6 刘波;何子述;;基于遗传算法的正交多相码设计[J];电子测量与仪器学报;2008年02期
7 赵仁健,龙德浩,熊平,陈元享;密集信号分选的平面变换技术[J];电子学报;1998年01期
8 张贤达,保铮;盲信号分离[J];电子学报;2001年S1期
9 袁永斌,徐继麟,黄香馥;一种混沌雷达波形的模糊函数[J];电子科学学刊;1998年05期
10 纠博;刘宏伟;李丽亚;吴顺君;;基于相位调制的宽带雷达波形优化方法[J];电子与信息学报;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王怀军;MIMO雷达成像算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 张宇;MIMO雷达波形设计及信号处理相关技术研究[D];南京理工大学;2011年
3 胡亮兵;MIMO雷达波形设计[D];西安电子科技大学;2010年
4 张永顺;MIMO双基地雷达目标参数测量方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 周生华;分集MIMO雷达目标散射特性与检测算法[D];西安电子科技大学;2011年
6 张国柱;雷达辐射源识别技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 张葛祥;雷达辐射源信号智能识别方法研究[D];西南交通大学;2005年
8 陈客松;稀布天线阵列的优化布阵技术研究[D];电子科技大学;2006年
9 张敏;约束优化和多目标优化的进化算法研究[D];中国科学技术大学;2008年
10 刘波;MIMO雷达正交波形设计及信号处理研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩轲;DJS压制干扰波形的快速生成技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 吕红芬;MIMO雷达正交波形设计[D];西安电子科技大学;2011年
3 高望;直接数字频率合成技术及其杂散分析[D];南京理工大学;2002年
4 成芳;正交波形MIMO雷达中信号处理与仿真实验研究[D];电子科技大学;2008年
5 李天一;基于OFDM的雷达体制研究[D];南京理工大学;2008年
6 吴庆天;MIMO雷达的性能分析与侦察识别[D];西安电子科技大学;2009年
7 胡力坚;基于DDS的任意波形发生器设计与实现[D];西安电子科技大学;2009年
8 邵慧;MIMO雷达的研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 戴伟倩;MIMO雷达干扰研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 王哲;阵列方向图综合方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 杨瑞;用于认知雷达的波形和参差滤波器优化算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
2 王蓓;MIMO雷达正交波形设计[D];西安电子科技大学;2012年
3 柳艳;稀疏阵雷达正交波形设计与角度估计研究[D];南京理工大学;2013年
4 董自通;双基地MIMO雷达的干扰研究[D];西安电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘源;邓维波;马兴峰;李雷;许荣庆;;一种阵列天线的约束最优化综合方法[J];电波科学学报;2006年05期
2 洪时中;非线性时间序列分析的最新进展及其在地球科学中的应用前景[J];地球科学进展;1999年06期
3 袁坚,肖先赐;淹没在噪声中的混沌信号最大李雅普诺夫指数的提取[J];电子学报;1997年10期
4 王冠宇,陈大军,林建亚,陈行;Duffing振子微弱信号检测方法的统计特性研究[J];电子学报;1998年10期
5 李眈,龙腾;步进频率雷达目标去冗余算法[J];电子学报;2000年06期
6 陈伯孝,许辉,张守宏;舰载无源综合脉冲/孔径雷达及其若干关键问题[J];电子学报;2003年12期
7 王玲玲,方大纲;运用遗传算法综合稀疏阵列[J];电子学报;2003年S1期
8 赵永波,张守宏;雷达低角跟踪环境下的最大似然波达方向估计方法[J];电子学报;2004年09期
9 白霞;毛士艺;袁运能;;时域合成带宽方法:一种0.1米分辨率SAR技术[J];电子学报;2006年03期
10 吴向东;张守宏;董玫;;一种基于线性预处理的米波雷达低仰角处理算法[J];电子学报;2006年09期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘峥;脉冲合成高分辨雷达目标运动补偿与成像[D];西安电子科技大学;2000年
2 张家树;混沌信号的非线性自适应预测技术及其应用研究[D];电子科技大学;2001年
3 郭双冰;混沌时间序列预测及其混沌理论在通信信号调制识别中的应用[D];电子科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 徐崔春;雷达与干扰机一体化中信号共享的概念与波形设计[D];电子科技大学;2002年
2 马磊;MIMO天线选择及其相关技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 约翰L麦克路加斯;繁;;雷达的新天地[J];电子技术;1978年02期
2 祝正威;;用直方图方法分选复杂雷达信号[J];电子信息对抗技术;1992年06期
3 程柏林,朱元清,马晓岩;一种用于雷达信号分选的改进型神经网络[J];空军雷达学院学报;2005年02期
4 汤善武;周先敏;;一种设计最佳FSK/PSK雷达信号的方法[J];电讯技术;2006年03期
5 阚酉浔;郭建平;胡国旗;;基于DDS技术的雷达信号产生系统[J];电子技术应用;2006年07期
6 吉书龙,皇甫堪,周良桂,孙仲康;一种新的雷达恒虚警(CFAR)处理器[J];国防科技大学学报;1990年04期
7 丁李送,汪河,贺瑞龙;用于ISAR一维成象的雷达信号采集系统[J];数据采集与处理;1998年01期
8 许勇,王秀坛,彭应宁,汤俊;一种适于软件雷达系统数据结构的设计和实现[J];系统工程与电子技术;2001年02期
9 邵方明,刘人杰,柳晓鸣;⊥-范数小波方法和雷达弱信号处理[J];大连海事大学学报;2002年01期
10 李龙云;彭玉华;;一种基于小波变换模极大值的雷达信号噪声去除方法[J];电子测量与仪器学报;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡浩;王力;姚宏达;李为良;李婷婷;;复杂雷达信号环境等效射频仿真研究[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
2 曾安军;;雷达信号特征分析技术及软件设计[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
3 王朝阳;朱瑞平;;用于无线通信的宽带双极化MIMO天线设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
4 张书静;郭建军;兰中文;;复杂雷达信号的模拟产生[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
5 牛凯;贺志强;王晓湘;吴伟陵;;MIMO迭代接收的进展[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
6 顾敬民;梁涛;于勇;;一种新的MIMO发射功率分配算法研究[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
7 潘成康;蔡跃明;徐友云;;基于最小速率的MIMO多接入信道容量和最优功率分配策略[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
8 于翠波;李道本;;MIMO在HCS中应用的研究[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
9 朱秋琴;张天平;杨月全;;一种改进的MIMO时滞系统的自适应神经网络控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 杨石玲;刘逸平;;线性调频连续波信号在近程毫米波雷达中的应用[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 琇文;MIMO战已经开打 未来将无所不在[N];电子资讯时报;2005年
2 ;我爱MIMO[N];网络世界;2004年
3 国家知识产权局知识产权发展研究中心 王雷 国家知识产权局专利局 戴妮;中国已成MIMO专利第四大原创国[N];通信产业报;2008年
4 勤誉;WLAN企业高唱MIMO[N];电子资讯时报;2005年
5 高愉;MIMO增强无线性能[N];中国计算机报;2003年
6 杨阿昭;MIMO推动Wi-Fi[N];中国计算机报;2004年
7 ;MIMO开辟多条无线快车道[N];网络世界;2004年
8 ;WLAN加入安全、管理元素[N];中国计算机报;2005年
9 CPW记者 张戈;NETGEAR MIMO G 改善无线网络环境[N];电脑商报;2005年
10 陈代寿;MIMO提高信道容量[N];中国计算机报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 段军棋;正交波形MIMO雷达信号设计及处理研究[D];电子科技大学;2009年
2 谢绍斌;载波调制混沌雷达信号理论研究[D];电子科技大学;2012年
3 刘韵佛;面向任务的MIMO雷达波形设计方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
4 柴娟芳;复杂环境下雷达信号的分选识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 张宇;MIMO雷达波形设计及信号处理相关技术研究[D];南京理工大学;2011年
6 张伟;机载MIMO雷达空时信号处理研究[D];电子科技大学;2013年
7 周生华;分集MIMO雷达目标散射特性与检测算法[D];西安电子科技大学;2011年
8 刘志国;MIMO雷达参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
9 林辉;多用户分布式网络MIMO技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
10 张永顺;MIMO双基地雷达目标参数测量方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王宇;未知雷达信号PRI的快速分选识别算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
2 王得发;基于极化分集的双基地MIMO雷达目标定位算法研究[D];吉林大学;2011年
3 赵锋;基于相位展开的雷达信号调制方式识别算法研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 刘帅;MIMO雷达多目标参数估计[D];南京航空航天大学;2010年
5 余秀美;雷达信号监测系统的研究[D];电子科技大学;2005年
6 郭鹏;雷达信号数字化单元研究[D];大连海事大学;2006年
7 王乐菲;基于虚拟MIMO的低能耗无线传感器网络的研究[D];山东大学;2010年
8 施群;混沌信号在MIMO雷达波形设计中的应用研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 梁国栋;MIMO准正交空时码算法研究及改进设计[D];电子科技大学;2010年
10 董芃;基于有限反馈的MIMO系统线性预编码研究[D];电子科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026