MIMO雷達(dá)信號(hào)參數(shù)估計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著對(duì)MIMO雷達(dá)研究的深入，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始著眼于系統(tǒng)性能改進(jìn)、參數(shù)估計(jì)精度的提高、信號(hào)波形設(shè)計(jì)等方面的研究。MI MO雷達(dá)利用發(fā)送和接收天線的組合，形成虛擬擴(kuò)展陣列，獲取信號(hào)的相位延遲信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)方向的精確估計(jì)。 MIMO雷達(dá)發(fā)射天線陣同時(shí)發(fā)射多個(gè)信號(hào)，不同天線發(fā)射的信號(hào)彼此正交。在接收天線陣的陣元輸出端,一組匹配濾波器用于提取目標(biāo)對(duì)不同發(fā)射天線所發(fā)信號(hào)的回波信號(hào)。與常規(guī)的相控陣?yán)走_(dá)相比，多重傳輸波形的選擇和自動(dòng)調(diào)節(jié)波形的選擇

2、給了M IMO雷達(dá)更優(yōu)越的能力。
　　MIMO雷達(dá)增加了接收陣列的孔徑，提高了角度估計(jì)精度和分辨率。同時(shí)也增加了處理單元內(nèi)被處理目標(biāo)的個(gè)數(shù)。MIMO雷達(dá)是利用波形正交實(shí)現(xiàn)虛擬陣列，陣列的孔徑增加，但由于波形正交性的不理想，也增加了旁瓣。
　　此外，在雙基地MIMO中,收發(fā)陣列間距較大，目標(biāo)相對(duì)于發(fā)射陣的角度(DOD),接收陣的角度（DOA）不同。在MINO雷達(dá)同時(shí)實(shí)現(xiàn)DOA和DOD估計(jì)所采用的方法與傳統(tǒng)的雙基地雷達(dá)的方法不同

3、，需要開(kāi)展研究。
　　本研究首先通過(guò)仿真計(jì)算比較多種傳統(tǒng)的角度估計(jì)算法在雙基地MIMO雷達(dá)的性能。在此基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)雙基地MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的角度估計(jì)算法。該算法基于 Unitary ESPRIT技術(shù)，應(yīng)用雙范德蒙結(jié)構(gòu)和中心對(duì)稱的雙基地MIMO雷達(dá)陣列流型,轉(zhuǎn)換為實(shí)值計(jì)算，并自動(dòng)配對(duì)發(fā)射角（DOD）和接收角（DOA）的估計(jì)，通過(guò)仿真驗(yàn)證該算法的性能正確性。
　　二相編碼序列（BPSK）和多相碼波形具非圓信號(hào)特性在，研究了兩

4、種信號(hào)波形的基礎(chǔ)上，提出了利用信號(hào)的非圓特性實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)方位估計(jì)的算法。在無(wú)線電通信中,為了帶寬擴(kuò)展和將信息傳輸?shù)蕉嘤脩舡h(huán)境中，開(kāi)發(fā)了非圓二相編碼序列(BPSK)信號(hào)。但在傳統(tǒng)的雷達(dá)中，該特性并沒(méi)有得到應(yīng)用，本研究將所接收到的非圓信號(hào)，通過(guò)利用正定的Hermitian協(xié)方差矩陣和橢圓形協(xié)方差矩陣處理，構(gòu)建一個(gè)擴(kuò)展的共軛對(duì)稱矩陣。然后，利用Unitary ESPRIT的方法進(jìn)行實(shí)值運(yùn)算，從而得到雙基地 MIMO雷達(dá)對(duì)目標(biāo)DOA和DOD的精準(zhǔn)