雙基地MIMO雷達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）技術的引入為雷達系統(tǒng)的進一步發(fā)展帶來了新的契機。雙基地MIMO雷達結合了MIMO技術以及雙基地雷達體制的優(yōu)勢，擁有良好的技戰(zhàn)術性能，引起了國內外研究者的廣泛關注。本文圍繞雙基地MIMO雷達信號處理以及相關算法進行了研究。
　　本研究主要內容包括：⑴給出了雙基地MIMO雷達系統(tǒng)的基本配置；建立了雙基地 MIMO雷達回波信號模型，包括均勻線陣

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

3、ar Frequency Modulation， SFDLFM）信號的“距離-角度”耦合效應進行了分析討論，優(yōu)化了雙基地 MIMO雷達搜索處理結構，并利用此耦合效應，提出了雙基地MIMO雷達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)關聯(lián)決策，并推導了關聯(lián)概率。該方法能有效規(guī)避發(fā)射陣列指向誤差導致的關聯(lián)失誤，改善多個接收站之間數(shù)據(jù)關聯(lián)的正確概率。另外通過與相控陣雷達

4、比較，驗證了雙基地 MIMO雷達數(shù)據(jù)關聯(lián)方面的優(yōu)良性能。⑷針對直達波以及多徑干擾，提出將CLEAN算法應用于雙基地 MIMO雷達信號處理中，并與空域線性約束最小方差（Linearly Constrained Minimum Variance，LCMV）算法相結合，實現(xiàn)對直達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距離參數(shù)，以及通過最小二乘擬合誤差構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)負擔。⑸對雙基地MIMO雷達收發(fā)陣列中的幅相和互耦誤差進行了聯(lián)合校正，首先對誤差矩陣進行了變形，然后利用迭代算法對誤差進行了聯(lián)合估計；提出了利用非線性最小二乘方法對雙基MIMO雷達收發(fā)陣列指向誤差進行收發(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雷達同步系統(tǒng)的功能需求進行了研究，并且對同步誤差對雙基地MIMO雷達測距測速的影