mimo雷达动态目标端的载波相位同步算法研究

《mimo雷达动态目标端的载波相位同步算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TN92学校代码10590UDC621.3密级公开深圳大学硕士学位论文MIMO雷达动态目标端的载波相位同步算法研究学位申请人姓名张力专业名称信息与通信工程学院（系、所）信息工程学院指导教师姓名谢宁副教授MIMO雷达动态目标端的载波相位同步算法研究摘要MIMO雷达系统相对于传统相控阵雷达，在目标成像、目标参数估计、目标跟踪方面有更好的性能，但是载波相位失配问题还是会影响其探测性能。现有文献中相关的载波相位同步算法存在以下问题：第一、只实现了发射天线之间的相位同步，未考虑到发射天线到目标端同步，性能还有提升空间；第二、同步开销随着天线个数增加大幅度上升，限制了其在实际场合的应用；

2、第三、对于动态目标下的相位失配问题，暂未开展相关研究工作。为了改进上述问题，本论文主要研究一种交互式MIMO雷达系统。在该系统中包含2个天线阵列，每个阵列既可以发射探测信号也可以接收探测信号。此外我们还提出了一种新的相位同步算法，新算法在固定时隙控制每个阵列的工作状态，比如：奇数时隙时，第1阵列发射探测信号，第2阵列进行接收；而偶数时隙时进行反操作，第2阵列发射探测信号，第1阵列进行接收。新的相位同步算法，无论天线个数是多少，只需额外1个时隙就可以实现目标端同步。相对于传统载波相位同步算法，在提升了性能同时，大大降低了同步开销。针对动态目标端的同步问题，将上述的新同步算法进行了扩展

3、。本论文主要两种运动场景：目标分别以圆形轨迹和以直线轨迹运动。采用以两个连续时隙为一个循环周期，以第1阵列为例来进行说明算法流程。在每个循环周期，经过2个时隙后，第1阵列首先对接收信号的频率和相位进行估计，然后以此为基础对目标的运动轨迹进行预测，最后将对应预测结果作为补偿动态目标端相位失配的参考值，实现后续时隙的载波相位同步。针对圆形运动轨迹，需要3个周期，并引入一个修正参数，既可以实现载波相位同步。针对直线运动轨迹，只需要2个周期就可以实现载波相位同步。本论文通过推导MIMO雷达探测性能的理论值和仿真实现，验证了新的载波相位同步算法，在静态目标和动态目标场景下的优越性。关键词：M

4、IMO雷达；相位失配；载波相位同步；动态目标IASynchronizationAlgorithminMIMORadarfortheMovingTargetAbstractMIMOradarhasbeenprovedtoperformbetterthanthetraditionalphasedarrayradarintargetimaging,targetparametersestimationandtargettracking.Howevertheproblemofphasemismatchdeterioratesthedetectionperformancegreatly.The

5、rearesomeproblemsneedtobesolvedintheexistingsynchronizationalgorithmsforphasesynchronization:firstly,theyonlyachievethephasesynchronizationbetweenthetransmittingantennaswhilethechannelphasemismatchbetweenthetransmittingantennasandthetarget,whichmaybemoreimportant;secondly,thesynchronizedoverhe

6、adoftheexistingalgorithmsincreasesrapidlyasthenumberoftransmittingantennasincreases,whichlimitsitsapplicationgreatly;thirdly,uptomybestknowledge,thereisnopublicliteratureswhichdealwiththephasemismatchprobleminamovingtargetscenario.Inordertosolvetheseproblems,thisthesisproposedanewkind,i.e.,the

7、interactiveMIMOradarwhichconsistsoftwoantennaarrays.Bothofthemarecapableoftransmittingandreceiving.Inaddition,weproposedaphasesynchronizationalgorithmfortheMIMOradarsystem.Forthenewalgorithm,thetwoarraysareoperatingbyatime-slottedway,wh