基于模糊函數(shù)的雷達陣列設計研究.pdf

1、雷達信號波形的選擇和設計是雷達系統(tǒng)設計中的一個重要問題，它直接影響著雷達的處理方式和系統(tǒng)性能，諸如信號處理方式、發(fā)射機形式的選擇、作用距離以及抗干擾、抗截獲等性能。雷達模糊函數(shù)是評估雷達波形性能的一個有效工具。為此，本文主要研究基于雷達模糊函數(shù)的多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)和頻控陣陣列優(yōu)化設計方法，主要工作和貢獻可歸納為：
　　(1)推導了MIMO雷達模糊函數(shù)，并分析了其基

2、本性質(zhì)。
　　推導了發(fā)射多路正交波形的MIMO雷達接收機信號模型，并在此基礎(chǔ)上推導出相應的MIMO雷達模糊函數(shù)表達式，其中包括自模糊函數(shù)和互模糊函數(shù)兩種形式。同時，論文還分析了MIMO雷達的模糊函數(shù)性質(zhì)，為進行MIMO雷達波形及陣列優(yōu)化設計奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)提出了一種基于模糊函數(shù)的MIMO雷達波形及其陣列優(yōu)化設計改進方法。
　　為了對MIMO雷達波形參數(shù)進行優(yōu)化設計，本文首先推導出基于脈沖波形的的MIMO雷達模糊

3、函數(shù)，然后建立了一個基于模糊函數(shù)峰值-旁瓣比最小化的代價函數(shù)，并利用改進的模擬退火算法來求解論文所建立的MIMO雷達波形及其陣列優(yōu)化設計問題。采用這種方法，本文設計了針對MIMO雷達的跳頻編碼波形和線性調(diào)頻-跳頻編碼波形。
　　(3)推導了頻控陣雷達的雷達模糊函數(shù)，并分析了其基本性質(zhì)。
　　針對頻控陣與相控陣的不同特點，推導了基于均勻線陣頻控陣發(fā)射的接收機信號模型，在此基礎(chǔ)上分別推導出了頻控陣發(fā)射信號的自模糊函數(shù)表達式，以及

4、針對頻控陣發(fā)射信號的雷達接收信號的雷達模糊函數(shù)表達式，并分析討論了這些模糊函數(shù)的基本特點和性質(zhì)，為頻控陣雷達陣列優(yōu)化設計奠定基礎(chǔ)。
　　(4)提出了一種基于雷達模糊函數(shù)的頻控陣頻率增量的優(yōu)化設計方法。
　　頻控陣相對于相控陣來說，每個陣元之間多了一個頻率增量，有必要對此頻率增量進行優(yōu)化設計。針對頻控陣雷達的模糊函數(shù)特性，建立了基于模糊函數(shù)銳化（即陣列發(fā)射能量聚焦）代價函數(shù)的頻控陣頻率增量優(yōu)化設計問題。由于這個優(yōu)化問題是一個非