基于OFDM的MIMO雷達正交信號設計及應用.pdf

1、傳統(tǒng)的雷達與通信系統(tǒng)中日益成熟的MIMO(Multi-Input Multi-Output)技術相結合，從而誕生了MIMO雷達這一全新的概念。MIMO雷達與SISO(Single-Input Single-Output)雷達相比，在性能方面有許多明顯的進步:它具有更好的分辨率，更高的自由度，以及更強的對抗目標閃爍的能力。而它的性能高度依賴于工作信號的性質。對于相干MIMO雷達而言，各個發(fā)射波形之間的正交性保證了它們能夠互不干擾，且在接收

2、端可以被完全地分離開。因此，為相干MIMO雷達設計相互正交的波形已經(jīng)成為了本領域的研究熱點。
　　本文以OFDM雷達信號作為研究的出發(fā)點，設計出一組相互正交的信號(Interleaved OFDM Signals)并將它們應用于相干MIMO雷達。本文首先推導了均勻線性排列類型的MIMO雷達發(fā)射和接收信號的數(shù)學模型，并以向量和矩陣的形式表達;接著詳細地證明并分析了MIMO雷達的模糊函數(shù)。然后，在第三章的開始部分，先以OFDM雷達信號

3、為對象，研究了模糊函數(shù)，以及距離分辨率和多普勒圖像。研究表明OFDM雷達信號的模糊函數(shù)不會產(chǎn)生距離-多普勒耦合。受啟發(fā)于OFDM信號的功率譜結構特點，通過對原OFDM的功率譜進行等間隔抽取，獲得了一組相互正交的I-OFDM信號。接著推導了I-OFDM相干ULA-MIMO雷達信號的模糊函數(shù)。由于信號包含有隨機信息，因此，關于它的推導都是從統(tǒng)計學的角度進行的。本文還驗證了該信號的正交性，研究了零時延和零多普勒圖像以及處理增益。然后利用蒙特卡