mimo双基地雷达目标参数测量方法的研究

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1、西安电子科技大学博士学位论文MIMO双基地雷达目标参数测量方法研究姓名：张永顺申请学位级别：博士专业：电路与系统指导教师：赵国庆201103摘要MIMO双基地雷达是近年来提出来的一个新概念，对其理论和技术的研究己成为雷达领域的热点课题之一。由于结合了MIMO技术和双基地雷达的特点，MIMO双基地雷达具有反侦察、抗干扰、反隐身、对抗反辐射导弹的潜在优势，在未来雷达中具有广阔的应用前景。本文围绕MIMO双基地雷达中的目标参数测量理论和若干关键问题展开了深入研究，主要研究内容及成果如下：l、针对发射分集平滑算法存在的问题，提出了基于虚阵的双重平滑相参

2、多目标估计算法。该算法首先对虚子阵进行平滑处理，然后在虚子阵之间进行平滑处理，最后通过特征值方法估计多个目标的方向。理论分析和仿真结果表明，该算法可进一步提高多目标角度估计的精度和分辨力，同时可估计更多的信源数。2、建立了MIMO双基地雷达多目标信号处理模型，提出了一种相干多目标角度．多普勒频率联合估计算法。该算法首先对MIMO接收机输出的虚拟阵列多目标回波数据进行解相干处理，然后基于传播算子构造特殊矩阵，通过特征参数与待测参数之间的对应关系，实现了多目标发射角、接收角和双基多普勒频率的联合估计。该算法不涉及多维非线性谱峰搜索，只需一次特征值分

3、解，且估计出的参数可自动配对。仿真结果表明了所提出算法的正确性和有效性。3、为了估计多目标空间角度，建立了L型M【MO双基地雷达的信号模型，提出了一种L型阵列配置MIMO双基地雷达空间多目标定位方法。该方法利用L型接收阵列所包含的相对发射阵和接收阵的目标四维角度信息，先对接收信号进行解相干处理，然后根据DOA矩阵法的思想构造估计矩阵，通过特征参数与待估参数之间特定关系，导出了多目标四维角度联合估计算法公式，进而实现双基地雷达的空间多目标定位。该算法不涉及多维非线性谱峰搜索，计算量较小，且估计出的参数可自动配对。仿真结果表明了该算法的正确性和可行

4、性。4、为了在没有同步信息情况下测量目标的距离、角度、多普勒频率，提出了一种基于LFM信号的MIMO双基地雷达的参数测量新方法。通过对正、负斜率LFM回波信号脉压后的峰值差实现多普勒频率的估计，通过目标反射的MIMO角度信息实现发射角和接收角的估计。目标位置通过所估计发射角、接收角和时延差得到。计算机仿真结果验证了所提出新算法的正确性和有效性。从便于工程应用角度出发，又提出一种单发射天线MIM0双基地雷达目标参数测量新方法。该方法在已知基线距离的条件下，收发之间无需进行时间、角度和频率同步，便可测得目标的全部参数。5、建立了发射．接收信号模型，

5、推导了发射．接收等效方向图的表达式，给出了发射信号集的约束条件和信号集实例，提出SEA．MPPSO优化新算法并对发射．电子信息攻防对抗与仿真技术教育部重点实验室IIMIMO双基地雷达目标参数测量方法研究接收等效方向图进行赋形设计。仿真表明，采用该方法可以得到所需要的发射-接收等效波束形状。6、为了提高MIMO双基地雷达抗干扰能力，提出了MIMO最大信干噪比准贝tJ(MIMO．MSINR)、MIMO最小均方误差准则(MIMO-MMSE)、MIMO阵列最小方差无畸变响应准则(MIMO．MVDR)下的MIMO双基地自适应波束形成算法。推导了三种算法公

6、式，给出了算法步骤。应波束形成算法可有效地形成干扰零陷，仿真结果表明：MIMO双基地雷达自适系统抗干扰性能得到显著的改善。关键词：MIMO雷达，双基地雷达，MIMO双基地雷达，多目标定位，多维参数联合估计西安电子科技大学博士论文ABS丁RACTIII1IIIII■■●●■■●■■■●■■—●■—■—●■■●■●■—●●■■●■■■■■■■■——■■●●●■■■●■●—●■■■■■■■■●■●■■■■■■—■■●■■■●●●■●●■●■■—■●■—●●●■●■●■■●■一ABS眦CTMIMObistaticradariSanewconceptio

7、ninrecentyears，andtheresearchforitstheoryandtechniquehasbecomeoneofhotprobleminthedomainofradar．SinceithasbothcharacteristicsofMIMOtechniqueandthebistaticradar,theMIMObistaticradarisprovidedwiththepotentialabilityoftheanti-reconnaissance，anti-jamming，anti-stealthandanti·radi

8、ationattack,andcallbewidelyfoundapplicationinthefutureradar．Thisdissertatio