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MIMO雷达的研究

邵慧  
【摘要】: MIMO雷达的灵感来自于无线通信中的MIMO技术,它在发射端和接收端都使用阵列天线,且发射相互正交的信号,可以取得空间分集增益,从而克服目标RCS闪烁,获得比传统雷达更好的性能。根据目前的研究,主要有三种形式的MIMO雷达:收发全分集的MIMO雷达、发射分集的MIMO雷达以及收发阵元间距都比较小的MIMO雷达。本论文详细介绍了这三种MIMO雷达的概念、模型,分别讨论了它们的目标检测、DOA估计和参数识别等方面的性能,并与传统的相控阵雷达做比较。论文的后半部分介绍了MIMO雷达的虚拟阵元和自适应处理方面的内容。MIMO雷达发射正交信号,产生虚拟阵元,扩大阵列孔径,这是MIMO雷达性能优于传统雷达的关键所在。为了产生更多的虚拟阵元,文章还讨论了MIMO雷达的布阵情况,针对一个具体线性阵列,分别用遗传算法和模拟退火算法对阵元的位置进行优化。由于发射正交信号,使得MIMO雷达的自适应处理成为可能,论文把CAPON,APES,CAPES三种自适应算法用于MIMO雷达,获得了更好的抗干扰性能和更高的谱分辨率。论文的最后一部分探讨了MIMO雷达的发射波形设计,普通的MIMO雷达发射全向信号,理论和实验证明,通过把发射信号的能量集中在目标附近,可以获得更好的分辨率。


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