高速运动平台MIMO雷达“三跨”补偿研究-论文.pdf

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1、第43卷第1期电子科技大学学报Vlo1．43NO．12014年1月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaJan．2014高速运动平台MIMO雷达“三跨"补偿研究骆成，李军，何子述，刘红明2(1．电子科技大学电子工程学院成都611731；2．空军试验训练基地兰州732750)【摘要】针对高速运动平台MIMO雷达地面动目标“三跨运动及补偿的问题，建立空间模型，导出了回波时延和发射方向图随时间及周期变化的公式。分析了回波的特性，给出“三跨”走动的表达式，

2、提出了用预补偿校正目标跨距离单元走动和跨波束走动，并结合分数阶傅里叶变换(FrFT)~}-偿目标跨多普勒单元走动的方法。该方法可以实现对目标“三跨”运动的同时补偿，且由于预补偿是对发射信号进行处理，其计算量远低于现有的补偿算法。最后用MIMO雷达稀布阵的思想，采用“稀疏发射紧凑接收”的方式进行跨波束走动及补偿的仿真，仿真结果证明了预补偿与FrFT~结合的补偿方法对于“三跨”走动补偿的有效性。关键词分数阶傅里叶变换高速运动：MIMO雷达：稀布阵：预补偿：三跨中图分类号TN95文献标志码Adoi：10．3969／j．issn．1

3、001．0548．2014．01．006Studyof‘ThreeCrossing’CompensationsofHighSpeedMovingMIMORadarLUOCheng，LIJun，HEZi．shu，andLIUHong-ming(1．SchoolofElectronicEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu6117312．TestandTrainingBaseofPLAAirForceLanzhou732750)Ab

4、straetAccordingtotheproblemofthe‘threecrossing’motionsandcompensationsfort上legroundmovingtargetofhighspeedmovingmulti·-inputandmulti·-output(MIMO)radar,aspacemodelisestablishedandtheequationsofdelayandtransmitpatternwhichiSchangingwithtimeandperiodareeduced：Theecho

5、characteristicsareanalyzedandtheformulasof‘threecrossing’arederived．Acompensationmethodisproposedbyusingpre—processtocompensatecrossingrange·cellandcrossing-beamandbyapplyingFrFrtocompensatecrossingDoppler．cel1．Themethodcouldcompensate‘threecrossing’simultaneouslyw

6、ithmuchlesscalculatingquantitiesthanmethodspresentedbeforeaspre-processofthetransmitsignals．Atlast，thephantomantennaarrayiSusedinthesimulations．andthe‘sparse仃ansmitdensereceive’iSappliedtothesimulationofcrossing．beamanditscompensation．Theresultsofsimulationsdemonst

7、ratethevalidityofthemethodcombiningpre．processandFrFTtocompensate‘threecrossing’．KeywordsFrFT；highspeedmoving；MORadar；phantomantenaarray；pre-process；threecrossing随着现代航空航天技术的发展，飞行器的速度关于跨距离单元走动和跨多普勒单元走动的研越来越快，如“猎鹰HTV-2”“X-43A”等的速度都究已有不少成果【l{】，但多数是针对其中一个方面的达到了十马赫以上，且其

8、机动性也越来越强，这给补偿进行的，而相控阵雷达等的工作方式则限制了雷达的搜索、检测和跟踪等提出了难题。虽然可以对跨波束走动的研究。当目标出现跨波束走动时，通过长时间积累提高目标回波的信噪比，改善雷达相控阵雷达等无法对其进行补偿，相关文献也一直没有出现。MIMO雷达[9-101使用正交信号，