低频段MIMO阵列雷达测向方法研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目低频段MIMO阵列雷达测向方法研究专业学位类别工程硕士学号201222020668作者姓名王剑锋指导教师李会勇教授分类号密级注1UDC学位论文低频段MIMO阵列雷达测向方法研究（题名和副题名）王剑锋（作者姓名）指导教师李会勇教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位

2、类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015.03.28论文答辩日期2015.04.27学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONRADARDIRECTIONFINDINGMETHODOFLOWFREQUENCYMIMOARRAYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngine

3、eringAuthor:WangJianfengAdvisor:ProfessorLiHuiyongSchool:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，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作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日

4、论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要低频段多输入多输出（MIMO）雷达是近些年来国内外通信、雷达领域研究的一个热点。MIMO雷达的工作方式是通过发射阵元发射出多路不相关或正交的信号，接收阵元接收

5、回波信号再利用匹配滤波器恢复出多路有用信号分量，充分利用了空间资源，明显提高雷达性能。阵列测向技术是雷达信号处理的一个重要研究内容。目前，单脉冲测向技术和超分辨测角算法是两种常用的阵列测向方法。本文主要工作是基于低频段不同MIMO阵列雷达形式、不同正交信号模型，对单脉冲算法和超分辨测角技术分别在理想情况下和存在幅相误差时的性能进行研究和分析。首先，本文介绍了单、双基地MIMO雷达的基本配置，接着对正交线性调频信号与正交二相码脉冲信号两种正交信号模型进行详细阐述，并简要地交代了回波信号的构成以及存在通道幅相误差时

6、的信号模型。为后续应用测向算法提供理论基础。其次，对和差比幅单脉冲测角算法、直接比相单脉冲测角算法、修正SSMUSIC超分辨算法和TLS-ESPRIT超分辨算法依次进行了研究。主要是根据单、双基地不同的MIMO阵列雷达结构、不同正交信号模型，理想情况和幅相误差存在时的两种情况，本文进行了大量的对比仿真分析。同时对信源数估计的有关理论以及经典的估计方法也有所分析，包括信息论准则和盖尔圆准则，为超分辨算法提供前提保证。最后，从实际工程应用角度，引入静止平台接收测向系统。其中设定发射源是静止的，而目标是运动的，通过采

7、用阵列天线发射多个脉冲正交信号来进行目标定位。具体流程是通过先对回波信号进行脉冲压缩提高信噪比，再用同时多波束形成技术来确定目标角度大致位置，然后采用动目标处理（MTD）技术以抵消由于发射源产生的脉冲间多普勒频移，接着进行多脉冲累加，再使用恒定虚警率（CFAR）技术检测目标；目标一旦被检测到，便应用单脉冲测角算法和超分辨测角技术进行角度估计。基于单、双基地两种MIMO雷达结构，三种测向算法被应用在该接收测向系统，并对理想情况和幅相误差存在时的两种情况进行了对比仿真和分析。关键词:低频段MIMO雷达，单脉冲测角，

8、超分辨测角，静止平台接收测向IABSTRACTABSTRACTLowfrequencymultiinputmultioutput(MIMO)radarisahotresearchtopicintheworldofcommunicationandradarfield.Itsworkingmodeistransmittingmulti-wayirrelevantororthogonalsi