統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)檢測(cè)理論研究.pdf

1、MIMO技術(shù)在通信中已被廣泛采用來(lái)克服多徑效應(yīng)，而受此思想啟發(fā)產(chǎn)生的MIMO雷達(dá)仍是一個(gè)相對(duì)新穎的事物。MIMO雷達(dá)是一種采用多個(gè)發(fā)射陣元與多個(gè)接收陣元，并且具有不同于傳統(tǒng)陣列雷達(dá)的陣元布置方式和發(fā)射信號(hào)波形的新型雷達(dá)系統(tǒng)。目前被廣泛研究的MIMO雷達(dá)主要有兩類：一類為林肯實(shí)驗(yàn)室的學(xué)者提出的集中式正交MIMO雷達(dá)，它與傳統(tǒng)相控陣具有較多的共同點(diǎn)，可以被看作是相控陣的拓展；另一類是Eran Fishler等人提出的分布式統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)，

2、它更多地吸收了通信MIMO的思想，有較大的創(chuàng)新性。統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)主要針對(duì)目標(biāo)起伏引起回波閃爍，使得傳統(tǒng)雷達(dá)性能下降的現(xiàn)象，使用空間分集增益替代相干增益，達(dá)到對(duì)抗目標(biāo)起伏的目的。
　　本文研究的重點(diǎn)是統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)，主要工作和貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面：
　　(1) MIMO雷達(dá)信號(hào)模型的系統(tǒng)性研究
　　本文系統(tǒng)地研究了相控陣?yán)走_(dá)、正交MIMO雷達(dá)與統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)的信號(hào)模型，比較了它們的共性與特性。其中，重點(diǎn)分析了統(tǒng)計(jì)M

3、IMO雷達(dá)的三種信號(hào)模型，解釋了從分布式目標(biāo)模型到理想點(diǎn)源目標(biāo)模型的演化過(guò)程，闡述了空間分集增益的實(shí)現(xiàn)原理。并通過(guò)分析目標(biāo)RCS特性對(duì)檢測(cè)性能的影響，指出了相控陣?yán)走_(dá)的局限性以及統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)。
　　(2)空間分集增益對(duì)檢測(cè)性能貢獻(xiàn)的研究
　　針對(duì)統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)與相控陣?yán)走_(dá)的檢測(cè)性能各有占優(yōu)場(chǎng)合的現(xiàn)象，本文系統(tǒng)地分析了空間分集增益以及相干增益對(duì)系統(tǒng)性能起到的貢獻(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，研究了MISO、SIMO及子陣分集的MI

4、MO雷達(dá)系統(tǒng)，通過(guò)理論分析及仿真實(shí)驗(yàn)，指出合理分配檢測(cè)系統(tǒng)中兩種增益的權(quán)重，可以有效地提高檢測(cè)性能。
　　(3)非理想因素對(duì)檢測(cè)性能影響的研究
　　本文分析了目標(biāo)RCS散射系數(shù)的相關(guān)性對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)性能的影響，給出了RCS部分相關(guān)時(shí)的一種近似處理方法；此外，還分析了雜波相關(guān)性對(duì)檢測(cè)性能的影響，指出了雜波相關(guān)性對(duì)相控陣?yán)走_(dá)的影響大于對(duì)統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)的影響。
　　(4)極化統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)的相關(guān)研究
　　空間分集不是唯

5、一可以對(duì)抗目標(biāo)RCS起伏的分集技術(shù)。本文結(jié)合極化分集和空間分集技術(shù)，推導(dǎo)了極化統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)的信號(hào)模型，以及平均檢測(cè)性能。此外，還對(duì)各極化方向的發(fā)射功率分配進(jìn)行了優(yōu)化，提出了一種線性快速尋優(yōu)方法。
　　(5)研究了恒虛警與干擾對(duì)抗情況下的穩(wěn)健檢測(cè)系統(tǒng)
　　基于對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)健性的需求，本文研究了MIMO雷達(dá)CA-CFAR和OS-CFAR檢測(cè)器，將雷達(dá)恒虛警檢測(cè)理論引入到統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)模型中；還研究了在干擾對(duì)抗的環(huán)境中，以提高檢