波形正交性退化下机载mimo雷达杂波模型与自由度分析new

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1、万方数据第34卷第1期系统工程与电子技术V01．34No．12012年1月SystemsEngineeringandElectronicsJanuary2012文章编号：1001—506X(2012)01—0080—05波形正交性退化下机载MIMO雷达杂波模型与自由度分析张西川1，张永顺1，谢文冲2，王永良2，张增辉3(1．空军工程大学导弹学院，陕西三原713800；2．空军雷达学院，湖北武汉430019；3．国防科学技术大学理学院，湖南长沙410073)摘要：针对发射波形正交性退化影响机栽多输入多输出(multiple-inputmultiple-output，MIMO)雷达

2、的杂波特性，基于信号空间和子阵空间的变换原理，建立了波形正交性退化下的机栽MIM0雷达杂波通用模型和标准模型。基于带限信号的最优逼近特性，分析了波形正交性退化下的空时等效阵列孔径变化规律，提出了杂波自由度(degreeoffreedom，DOF)的估计准则。最后，仿真验证了杂波模型及杂波自由度估计准则的有效性。关键词：机载多输入多输出雷达；波形正交性退化；杂波模型；杂波自由度中图分类号：TN957．51文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1001—506X．2012．01．15AnalysisofcluttermodelandDOFsforairborneMIM

3、OradarunderorthogonaldegradationofwaveformZHANGXi—chuanl，ZHANGYong—shunl，XIEWen—chon92，WANGYong—lian92，ZHANGZeng-hui3(】．MissileInstitute，AirForceEngineeringUniversity，Sanyuan713800，China；2．AirForceRadarAcademy，Wuhan430019，China；3．SchoolofScience，NationalUniversityofDeyeriseTechnology，Changsh

4、a410073，China)Abstract：Aimingatthecluttercharacteristicsofairbornemultiple-inputmultiple-output(MIMO)radarundertheorthogonaldegradationofwaveform，thegeneralandstandardcluttermodelsofairborneMIMOradararepresentedundertheorthogonaldegradationofwaveformbasedonthetransformedprincipleofsubarraysp

5、aceandtransmitsignalspace．Thentheregularityofchangeforspace—timeequivalenceapertureisanalyzedundertheorthogonaldegradationofwavefOrmbasedontheoptimumapproachedpropertyoftheband-limitsig—nal，andanestimationruleforthedegreeoffreedom(DOF)ofclutteriSpresented．Finally。simulationresultsshowtheeffe

6、ctivityoftheproposedmodelsandrules．Keywords：airbornemultiple——inputmultiple·-outputradar；orthogonaldegradationoftransmittedwave—-form；cluttermodel；degreeoffreedomofclutter0引言传统的相控阵雷达发射相干波形，可以形成强方向性的窄波束，而多输人多输出(multiple-inputmultiple-out—put，MIMO)雷达发射相互正交的发射波形，通过合成形成宽发射波束口]。发射波形的正交分集使得收发阵元间形成

7、了大量的虚拟阵元[2]。这些虚拟阵元可使得机载MIMO雷达抑制地杂波的系统自由度(degreeoffreedom，DOF)大幅增加。因此，基于MIMO体制的空时自适应处理(space-timeadaptiveprocessing，STAP)技术在杂波及干扰抑制上极具潜力。建立合理有效的杂波模型及杂波自由度估计准则是进行MIMOSTAP算法设计的重要前提。文献[3—4]给出了理想发射波形全正交情况下的机载MIMO雷达的杂波模型。但未考虑发射波形对MIMO雷达杂波模型的影响。实际情况中，在波束方