mimo雷达自适应处理与波形设计的研究

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1、作者简介杨晓超，陕西兴平人。2006年毕业于电子科技大学，获电子信息工程专业学士学位。2006年8月进入西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室攻读硕士学位并于2007年8月转入攻读博士学位。导师：刘宏伟教授。主要研究方向：MIMO雷达自适应信号处理，MIMO雷达波形设计等。代表性成果及经历：已在《电子信息学报》、《西安交通大学学报》等刊物发表学术论文4篇。XiaochaoYang,wasborninXingping,ShaanxiProvince,China,in1983.Hereceivedhi

2、sB.A.inElectronicInformationEngineeringmajorfromUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu,in2006.FromAugust2006topresent,hehasbeenworkingtowardthePh.D.degreealongwiththeM.S.degreeintheNationalKeyLabofRadarSignalProcessinginXiDianUniversi

3、ty.HisadvisorisProfessorHongweiLiu.HisresearchinterestsincludeMIMORadarAdaptiveSignalProcessing,andMIMORadarWaveformDesign.Hehaspublished4academicpapersonJournalofElectronics&InformationTechnology,JounalofXi’anJiaotongUniversity.西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉

4、承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留

5、和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要多输入多输出(Multiple-inputmultiple-output,MIMO)雷

6、达是近几年提出的一种新体制雷达。MIMO雷达采用多个发射天线和多个接收天线，并且各个发射天线可以发射不同的信号。按照各天线接收目标信号的相关性，MIMO雷达可以分为分布式MIMO雷达和集中式MIMO雷达。分布式MIMO雷达通过大间距的布置天线，从不同的视角观测目标，以减弱目标RCS起伏的影响，提升检测性能。集中式MIMO雷达则是相控阵雷达的扩展，但相比相控阵雷达可以获得更多的自由度和更高的分辨力，从而提高杂波、干扰抑制以及目标参数估计性能。由于集中式MIMO雷达的这些优势，将其用于空中平台结合空时自适

7、应处理(Space-timeadaptiveprocessing,STAP)技术检测动目标成为研究的热点。并且由于MIMO雷达在发射波形设计上更多的自由度，波形设计是MIMO雷达研究中关注的重要问题。本文的研究对象为集中式MIMO雷达，主要分析了集中式MIMO雷达杂波加有源干扰协方差矩阵的结构及其秩，研究了降维空时自适应处理算法，并且还研究了波形设计中的方向图综合与利用杂波先验信息通过波形设计来提高回波信杂比的问题，具体的内容概括如下：1.分析了发射正交波形时，机载MIMO雷达杂波加有源干扰协方差矩阵

8、的结构，得到杂波加有源干扰协方差矩阵秩的上界为杂波的秩与有源干扰的秩之和减去有源干扰个数。并由此得到MIMO雷达杂波加有源干扰协方差矩阵非满秩而相控阵雷达杂波加有源干扰协方差矩阵满秩时有源干扰个数的范围。当有源干扰的数目在此范围时，相控阵雷达的理论性能严重下降，而MIMO雷达在理论上仍然有足够的自由度来抑制杂波和有源干扰，从而保证有较好的性能。通过仿真实验验证了上述结论。2.针对机载MIMO雷达干扰和杂波抑制问题，提出了一种降维空时自适应处理算法。该算法