雙基地MIMO雷達(dá)信號處理與算法研究.pdf

1、近年來，多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技術(shù)的引入為雷達(dá)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展帶來了新的契機(jī)。雙基地MIMO雷達(dá)結(jié)合了MIMO技術(shù)以及雙基地雷達(dá)體制的優(yōu)勢，擁有良好的技戰(zhàn)術(shù)性能，引起了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。本文圍繞雙基地MIMO雷達(dá)信號處理以及相關(guān)算法進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴給出了雙基地MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的基本配置；建立了雙基地 MIMO雷達(dá)回波信號模型，包括均勻線陣

2、模型以及面陣模型；并且在雷達(dá)信號模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實際，給出了雙基地MIMO雷達(dá)的基本信號處理算法以及工作流程，并針對雙基地MIMO雷達(dá)中較為特殊的波束形成、雷達(dá)不同工作過程的匹配濾波處理以及脈沖積累處理方案進(jìn)行了介紹；同時針對實際應(yīng)用中影響雙基地MIMO雷達(dá)性能的常見的干擾以及非理想因素進(jìn)行了分析；然后建立了基本的仿真平臺實現(xiàn)構(gòu)架。⑵對搜索處理中常用的步進(jìn)頻分線性調(diào)頻（Stepped Frequency Division Line

3、ar Frequency Modulation， SFDLFM）信號的“距離-角度”耦合效應(yīng)進(jìn)行了分析討論，優(yōu)化了雙基地 MIMO雷達(dá)搜索處理結(jié)構(gòu)，并利用此耦合效應(yīng)，提出了雙基地MIMO雷達(dá)在二維以及三維下的搜索距離段劃分方法，此方法能夠降低匹配濾波處理輸出的損失。⑶提出了基于發(fā)射視線角以及距離參數(shù)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)決策，并推導(dǎo)了關(guān)聯(lián)概率。該方法能有效規(guī)避發(fā)射陣列指向誤差導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)失誤，改善多個接收站之間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的正確概率。另外通過與相控陣?yán)走_(dá)

4、比較，驗證了雙基地 MIMO雷達(dá)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方面的優(yōu)良性能。⑷針對直達(dá)波以及多徑干擾，提出將CLEAN算法應(yīng)用于雙基地 MIMO雷達(dá)信號處理中，并與空域線性約束最小方差（Linearly Constrained Minimum Variance，LCMV）算法相結(jié)合，實現(xiàn)對直達(dá)波以及多徑干擾的抑制；針對距離欺騙干擾，分別提出了利用對比不同途徑得到的目標(biāo)距離參數(shù)，以及通過最小二乘擬合誤差構(gòu)造二元檢測器這兩種方法來實現(xiàn)對距離欺騙干擾的識別，這兩

5、種方法分別針對兩種不同的定位算法，利用的是定位過程的中間量，不會額外增加系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。⑸對雙基地MIMO雷達(dá)收發(fā)陣列中的幅相和互耦誤差進(jìn)行了聯(lián)合校正，首先對誤差矩陣進(jìn)行了變形，然后利用迭代算法對誤差進(jìn)行了聯(lián)合估計；提出了利用非線性最小二乘方法對雙基MIMO雷達(dá)收發(fā)陣列指向誤差進(jìn)行收發(fā)聯(lián)合校正的方法。仿真驗證了本文所提方法具有良好的誤差估計精度。⑹對雙基地MIMO雷達(dá)同步系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行了研究，并且對同步誤差對雙基地MIMO雷達(dá)測距測速的影