大型面陣MIMO雷達子陣級波束形成與角度測量研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）雷達使用多個發(fā)射通道和多個接收通道探測目標特性，其展現(xiàn)的潛力已引起國內(nèi)外專家學者的廣泛關注。與傳統(tǒng)相控陣雷達相比，MIMO雷達利用發(fā)射端的正交信號波形提高了雷達的抗截獲、抗識別性能以及雷達系統(tǒng)的時間、能量資源使用效率，利用接收端的匹配濾波器組實現(xiàn)發(fā)射波形的分離，從而等效形成虛擬陣列，擴展了陣列孔徑，有利于提高參數(shù)估計精度。
　　本文以面陣MIMO雷達為研究對象，針對MIMO雷達多發(fā)射子陣劃分時的波束形成、等

2、效虛擬陣列形成及角度測量技術(shù)進行了研究和分析，主要工作包括以下幾點：
　?。?）研究了面陣MIMO雷達發(fā)射陣列不同子陣劃分時的波束形成，特別是發(fā)射子陣相位中心非規(guī)則排列時的導向矩陣構(gòu)成問題；然后對其等效虛擬陣列形成的條件、過程進行分析。
　?。?）對MIMO雷達和相控陣雷達的和差比幅單脈沖測角的理論測角精度進行推導；采用余弦空間測角的方法，對和差比幅單脈沖測角在二維陣列中的應用及特點，包括不同工作模式、擬合寬度、目標方向與預

3、測指向之間的偏離角以及信噪比等對測角精度的影響，進行仿真驗證及分析。并且對一些非理想因素，包括目標回波多普勒、MIMO雷達發(fā)射信號非嚴格正交特性和多目標情況下旁瓣對比幅測角的影響進行研究。
　?。?）基于相控陣雷達和MIMO雷達實際陣列的比相測角利用的信息相同，因此兩者的比相測角精度理論上相同，從理論推導和仿真兩方面對此進行驗證。但是基于MIMO雷達虛擬陣列的比相測角，其利用的信息與前面兩者不同，因此從測角靈敏度及測角精度兩個方面