双基地MIMO雷达波形解相关算法.pdf

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1、2014年4月西安电子科技大学学报(自然科学版)ADr．2014第41卷第2期J0URNALOFXIDIANUNIVERSITYV0l_41No．2双基地MIMO雷达波形解相关算法党博，廖桂生，李军(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室，陕西西安710071)摘要：提出一种基于最小均方误差(MMSE)准则的多输入多输出(MIMO)雷达波形解相关算法，在接收端消除波形相关性对系统的影响．建立了MMSE解相关器代价函数，通过共轭梯度法推导出其最小二乘解，解决了传统解相关器中色噪声增强的问题；利

2、用级联多项式展开方法对该算法进行化简，有效降低了计算复杂度．仿真结果以双基地MIM0雷达收发角度联合估计为例，验证了该算法的有效性．关键词：双基地雷达；多输入多输出；波形相关性；最小均方误差中图分类号：TN959．73文献标识码：A文章编号：1001—2400(2014)02—0032—05Waveformde—cOrrelati0nmethodinbistaticMIM0radarsDANGBo，LIAOGuisheng，LIJun(NationalKeyLab．ofRadarSignalPr

3、ocessing，XidianUniv．，Xi’an710071，China)Abstract：Theauto—correlationandcross—correlationpropertiesoftransmitwaveformshavegreateffectsontheperformanceofMIMOradarsystems．However，itisdifficulttodesignwaveformsthathaveidealauto—correlationpropertiesaswell

4、ascross—correlationones．Inthispaper，anMMSEbasedwaveformde—correlationalgorithmisproposedtocanceltheeffectsoftheauto—．correlationandcross．correlationoftransmitwaveformsinthereceiver．ThereceivedsignalmodelofbistaticMIMOradarsiSfirstderived．Then，thede—c

5、orrelationfiltersarederivedbyusingtheMMSEmethodtoreducetheinfluencesofcolorednoiseenhancement．Finally，thepolynomialexpansionmethodisusedtosimplifythecomputationalcomplexityoftheproposedde—correlationfilters．Theperformanceoftheproposedmethodisverified

6、byapplyingittobistaticMIMOradarmulti—targetlocalization．Simulationresultsdemonstratetheeffectivenessoftheproposedalgorithm．KeyWords：bistaticradar；multiple-inputmultiple—output；waveformcorrelation；minimummeansquare多输入多输出(MIMO)由于其潜在优势被引入雷达领域，其大多数优势来自于它

7、可使雷达虚拟通道数目倍增，从而提高了雷达系统的性能口]．在双基地配置下，MIMO雷达可以通过对接收数据的处理同时，获得目标相对于发射阵列和接收阵列的角度．这些特性均利用了正交波形来实现多通道分离，也正因为如此，MIMO雷达的波形设计对系统的性能有着至关重要的影响．此外，波形的自相关和互相关性会导致来自临近距离门的目标或杂波从旁瓣进入，严重影响了目标参数估计的精度．因此，如何消除或者降低波形相关性的影响对MIM0雷达是非常重要的．关于消除MIMO雷达波形相关性的问题，国内外目前主要有3种思路：(1

8、)数值方法]．这类方法通过优化算法来设计具有较低自相关性和互相关性的发射波形．但实际上这类优化过的波形只能够保证某些特定时延的相关性较低，在任意相关时间都具有较低相关性的波形是很难实现的．(2)通过空时相干处理消除收稿日期：2013O1—18网络出版时间：2013—10—09基金项目：国家973计划资助项目(2011CB707001)；国家自然科学基金资助项目(61271292)作者简介：党博(1987一)，男，西安电子科技大学博士研究生，E—mail：bodang521@126．corn．网络