【摘要】：MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)在通信中已被廣泛應(yīng)用,它利用多天線收發(fā)陣列來抵抗多徑效應(yīng),受此啟發(fā),Eran Fishler等人將MIMO理念與雷達(dá)技術(shù)結(jié)合起來,提出了MIMO雷達(dá)的概念。MIMO雷達(dá)當(dāng)前主要可以分為兩類:一是天線陣元集中放置的集中式MIMO雷達(dá),這與傳統(tǒng)的相控陣有諸多共同點,是相控陣在多天線領(lǐng)域的延伸;另一類為天線陣元分布式放置的分布式MIMO雷達(dá),它將MIMO通信的特點更好地汲取和吸收了,其收發(fā)天線陣列空間充分分離,能利用空間分集增益對抗目標(biāo)RCS閃爍,有效地提升系統(tǒng)性能,這類MIMO雷達(dá)也是本文的研究重點。本文主要針對分布式MIMO雷達(dá)系統(tǒng),研究其信號檢測相關(guān)技術(shù)。本文的主要工作如下:首先簡要說明了MIMO雷達(dá)的背景和意義,并對MIMO雷達(dá)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,主要包括了信號模型、波形設(shè)計、參數(shù)估計、信號檢測等。接著闡述了MIMO雷達(dá)的基本原理,如目標(biāo)起伏模型、MIMO雷達(dá)的特點和關(guān)鍵技術(shù),并建立了集中式MIMO雷達(dá)、短基線分布式MIMO(SDMIMO)雷達(dá)和長基線分布式MIMO(LDMIMO)雷達(dá)的信號模型。然后簡要介紹了目標(biāo)檢測的基本原理,包括N-P檢測器、二元檢測模型、檢測器性能指標(biāo)等,并針對只存在接收機內(nèi)部獨立噪聲的理想環(huán)境,推導(dǎo)了相控陣、SDMIMO、LDMIMO雷達(dá)的N-P檢測器,并對比分析了SDMIMO與LDMIMO雷達(dá)的檢測性能,同時對比了SDMIMO雷達(dá)與相控陣?yán)走_(dá)的檢測性能。接著針對非理想環(huán)境,推導(dǎo)并對比分析了SDMIMO和相控陣?yán)走_(dá)的N-P檢測器。當(dāng)除了存在內(nèi)部噪聲還存在外部雜波時,將雜波建模為復(fù)合高斯雜波模型,比較相控陣和SDMIMO雷達(dá)的抗噪聲和抗雜波能力;當(dāng)目標(biāo)RCS散射系數(shù)并不完全獨立(部分相關(guān))時,將目標(biāo)存在時的檢測統(tǒng)計量利用伽馬分布近似,并將其與忽略散射系數(shù)相關(guān)性得到的檢測性能曲線和蒙特卡羅實驗得到的實際性能曲線進(jìn)行對照分析,驗證了此方法的合理性。最后,針對雜波功率未知情況下,推導(dǎo)并分析了相控陣?yán)走_(dá)、短基線分布式MIMO雷達(dá)和長基線分布式MIMO雷達(dá)的兩種恒虛警檢測器——單元平均恒虛警檢測器和有序統(tǒng)計量恒虛警檢測器。并針對這兩種檢測器,對LDMIMO、SDMIMO和相控陣?yán)走_(dá)的檢測性能進(jìn)行互相對比分析。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN957.51

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本文編號：2710603