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1、MIMO雷达综述摘要:雷达采用多个发射天线,同时发射相互正交的信号,对目标进行照射,然后用多个接收天线接收目标回波信号并对其进行综合处理,提取目标的空间位置和运动状态等信息。在分布式MIMO雷达中,多个发射天线的空间分布很广,多个发射信号从不同的角度照射目标,虽然由于目标RCS的起伏会使目标对单个发射波形产生的回波会表现出剧烈的起伏,但经过接收端对多个信号回波的综合处理后,目标回波的信噪比表现出近似稳定的信噪比,从而可以有效的克服目标闪烁引起的雷达检测性能下降问题。本文以相参MIMO雷达为研究对象,讨论MIMO雷达的原理,并分析其要的优点及缺点,为对MI
2、MO雷达的对抗提供对象知识。关键字:MIMO雷达;自适应波束形成;阵列信号处理Abstract:Radarusesmultipletransmitantennasatthesametime,transmitthesignaltothetarget,thenthetargetisilluminated,andthenthetargetechosignalisreceivedbyapluralityofreceivingantennasandthetargetechosignalisreceivedandprocessed.InthedistributedM
3、IOMradar,thespatialdistributionofmultipletransmitantennasisverywide,andmultipleemissionsignalsfromdifferentanglesareilluminated,althoughthetargetRCScancausethetargettoproducetheechoofasingletransmitwaveform,itcanshowdramaticupsanddowns,butafterreceivingacomprehensivetreatmentofmu
4、ltiplesignalecho,theSNRoftargetechoismorestablethanthatofthesignaltonoiseratio,soastoovercometheproblemoftheperformancedegradationcausedbytheradardetection.Inthispaper,MIMOcoherentradarastheresearchobject,theprincipleofMIMOradarisdiscussed,andtheadvantagesanddisadvantagesofMIMOra
5、darareanalyzed,andtheknowledgeofobjectknowledgeisprovided.KeyWords:MIMOradar;adaptivebeamforming;arraysignalprocessing1.引言多输人多输出系统(MIMO,Multipleinputmultipleoutput)原本是控制系统中的一个概念,表示一个系统有多个输入和多个输出.如果将移动通信系统的传输信道看成一个系统,则发射信号可看成移动信道(系统)的输入信号,而接收信号可看成移动信道的输出信号。从上个世纪90年代中期以来,贝尔实验室等先后提出
6、在无线通信系统中的基站和移动端均用多天线的方案,即对移动信道这样一个系统而言,有多个信号输入和多个信号输出(MIMO系统)。由于MIMO通信系统可获得空间分集增益,能显著地提高移动通信系统在衰落信道条件下的信道容量,特别对大的角度扩展信道(极端情况是2π),其性能改善犹为明显,理论分析表明,信道容量与收发两端天线阵元数有直接关系。雷达目标在不同的散射方向提供了丰富的散射信号,考虑地物等环境对目标不同部分散射信号的反射。雷达接收的信号应是各多径信号的叠加.具有与通信中角度扩展相似的特性,因此,相距一定间隔的两个接收天线接收的信号可以是相互独立的。另外,雷达
7、目标具有明显的闪烁特性,理论和实验均表明,雷达目标在姿态和方向上的微小变化,都将导致雷达回波(即RCS,雷达截面积)的严重起伏,可达10—25dB。这种回波信号的起伏十分类似于移动信道的信号衰落,将严重影响常规雷达的探测性能。可见,雷达回波信号具有某些与移动通信信道相似的特性,将已在移动通信中得到深入研究的MIMO概念,引伸应用于解决雷达信号接收和目标探测问题,应是一种可行的尝试。MIMO(Multiple-Input-Multiple-Out-put)技术能使雷达系统通过独特的时间--能量管理技术实现多个独立宽波束同时照射,是近年来雷达领域提出的一种全
8、新的雷达体制,并已引起学者们的广泛关注。在2003到2004年的一些雷达会议上,