基于Golay互补序列空时编码的MIMO雷达波形设计-论文.pdf

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1、第36卷第8期电子与信息学报、b1．36NO．82014年8月JournalofElectronics&InformationTechnologyAug．2014基于Golay互补序列空时编码的MIMO雷达波形设计杜晓林苏涛王旭朱文涛靳标张龙(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071)摘要：针对多输入多输出(MIMO)雷达正交波形设计中数值优化方法所得波形脉冲压缩旁瓣较高的问题，该文提出一种基于Golay互补序列空时编码的设计方法。该方法利用Golay互补序列的互补性，并通过对序列构成的脉冲串进行扩展的空时编码，减小了波形的自相关旁瓣

2、和互相关，从而降低了脉冲压缩波形的旁瓣；然后，为解决多普勒频移导致波形检测性能下降的问题，利用零空问向量加权法对脉冲压缩后波形进行多普勒补偿，显著提高了其目标检测能力。仿真结果验证了该文方法的有效性。关键词：MIMO雷达；Golay互补序列；空时编码：多普勒频移中图分类号：TN958文献标识码：A文章编号：1009．5896(2014)08—1966—06DOI：10．3724／SP．J．1146．2013．01524GolayComplementarySequencewithSpaceTimeCodingforMIMORadarWaveformDes

3、ignDuXiao·linSuTaoWangXuZhuWen-taoJinBiaoZhangLong(NationalLaboratory0}RadarSignalProcessingfXidianUniversity，Xan710071，China)Abstract：ForthehighsidelobeofwaveformsafterpulsecompressionofthenumericaloptimizationmethodsinthedesigningorthogonalwaveformforMIMOradar．amethodofGolayco

4、mplementarysequencewithspacetimecodingisproposed．TheautocorrelationsidelobeandcrosscorrelationofthewaveformaredegradedbyutilizingthecomplementarycharacteristicoftheGolaycomplementarysequencesandextendedspacetimecodingthepulsetrainsofthesequences，asaresult，thesidelobelevelofthewa

5、veformafterpulsecompressionisgreatlyreduced．Then，tosolvetheproblemofthedecreaseoftargetdetectionabilityforDopplershift，thewaveformafterpulsecompressionisDopplercompensatedvianullspacevectorweightingmethod，consequently，thetargetdetectionabilityofthewaveformissignificantlyimproved

6、．Thesimulationresultsdemonstratetheeffectivenessofthemethod．Keywords：MIMORadar；Golaycomplementarysequence；Spacetimecoding；Dopplershift1引言般采用正交波形。文献f5—81分别采用模拟退火混合算法、互熵算法、遗传算法和序列二次规划设计了多输入多输~(MIMO)雷达具有多个发射天线和非周期自相关峰值旁瓣电平和互相关峰值电平较低接收天线。天线阵列在布置上的灵活性以及发射单的正交码集，但是由于优化算法的复杂度较大，文元发射不同波

7、形的多样性，使得MIMO雷达具有空献所得码集大小受到限制，计算存储量较大，而且间分集和波形分集能力，与标准的相控阵雷达相比，求解码集所需时间较长。此外，基于时域波形设计MIM0雷达具有较大的优势。空间分集可以克服目的一组正交信号在对分布式目标进行探测时，相对标的闪烁效应从而提高雷达对目标的探测性能；而波形分集可以提升雷达的目标检测、参数估计、目时延和多普勒频移会破坏波形的正交性，使得接收端无法分离出回波信号的各发射分量，且脉冲压缩标识别和跟踪等性能[1-nl。后波形旁瓣较高，不利于目标检测，导致失去了多为了抑制不同目标回波的相互干扰以及从回波输入多输出

8、体制下波形分集的优势。文献『121在两个中提取独立的目标信息，MIMO雷达的发射信号一正交极化