MIMO雷達性能與波束形成技術研究.pdf

1、本文主要對發(fā)射分集MIMO雷達的性能及波束形成技術進行研究。 抗截獲性能的改善是MIMO雷達的重要優(yōu)勢之一。相控陣雷達在發(fā)射時形成高增益的窄波束，因此在主波束方向的空間功率密度很高，很容易被敵方的偵察接收機截獲。而MIMO雷達在發(fā)射時是形成低增益的寬波束，這可使主波束方向的空間功率密度降低L倍(L為MIMO雷達發(fā)射通道數(shù))，因而獲得了抗截獲性能的改善。文章通過對MIMO雷達空間功率密度的分析，得出結(jié)論：在相同發(fā)射陣元數(shù)和發(fā)射總功

2、率條件下，MIMO雷達的被截獲的距離為相控陣雷達的1/√L。 對系統(tǒng)動態(tài)范圍要求降低是MIMO雷達的另一重要優(yōu)勢。本文分析了各種雷達工作模式對系統(tǒng)動態(tài)范圍的要求，得出結(jié)論：MIMO雷達對系統(tǒng)動態(tài)范圍的要求相比傳統(tǒng)模擬波束形成相控陣雷達最多可降低N2L2倍，N為MIMO雷達接收陣元數(shù)，L為MIMO雷達發(fā)射通道數(shù)。本文還對三種信號形式(線性調(diào)頻、多相編碼和頻率編碼)的MIMO雷達和相控陣雷達，在某接收限幅門限條件下的MTD和CFAR

3、檢測性能進行了仿真分析，說明了MIMO雷達在強雜波背景下檢測弱目標性能的優(yōu)勢。針對正交頻分線性調(diào)頻信號MIMO雷達回波中存在周期性峰值的問題，文章提出了隨機初相法來解決該問題。 MIMO雷達由于發(fā)射多個相互正交的信號，因此接收波束形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有別于傳統(tǒng)相控陣雷達。最主要的區(qū)別在于MIMO雷達在接收時需用一組匹配濾波器從回波信號中分離出由各個正交發(fā)射信號引起的回波成分，以便在接收端進行等效的發(fā)射波束形成。本文還對兩種接收波束形成