隨著無(wú)人機(jī)威脅的日益增大,對(duì)低成本三坐標(biāo)雷達(dá)的需求也逐漸增長(zhǎng);鑒于多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)已在通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,有效降低了硬件成本,可將MIMO技術(shù)引入三坐標(biāo)雷達(dá)領(lǐng)域用于對(duì)無(wú)人機(jī)目標(biāo)的探測(cè);因此,介紹了一種基于時(shí)域復(fù)用(TDM)信號(hào)的MIMO雷達(dá)系統(tǒng);時(shí)域復(fù)用方式通過(guò)對(duì)發(fā)射單元發(fā)射時(shí)間的控制實(shí)現(xiàn)信號(hào)優(yōu)良正交性能,并有效降低了信號(hào)產(chǎn)生單元與發(fā)射信道的復(fù)雜度;基于TDM信號(hào)形式,進(jìn)行了MIMO雷達(dá)天線設(shè)計(jì),給出了時(shí)分信號(hào)正交解調(diào)與數(shù)字波束形成處理的流程;計(jì)算機(jī)仿真也驗(yàn)證了TDM信號(hào)條件下的MIMO雷達(dá)點(diǎn)目標(biāo)成像與波束形成的能力。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2020年10期

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

基于時(shí)分正交的MIMO雷達(dá)系統(tǒng)框圖

為了實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)的搜索跟蹤能力，雷達(dá)的天線系統(tǒng)采用兩維MIMO設(shè)計(jì)。圖2給出了一個(gè)兩維MIMO天線的示意圖。發(fā)射與接收采用不同的天線，發(fā)射天線的俯仰與方位向采用2×2共4個(gè)陣元，陣元間隔為2.5個(gè)波長(zhǎng)，為稀疏陣列；接收天線的俯仰與方位向采用5×5共25個(gè)陣元，陣元間隔為0.5波長(zhǎng)，為密集陣列。發(fā)射、接收的等效陣元為10×10共100個(gè)，等效陣面尺寸為5個(gè)波長(zhǎng)，等效陣列為密集陣以避免產(chǎn)生天線方向圖柵瓣[11]。天線的發(fā)射與接收陣元均產(chǎn)生寬波束，以實(shí)現(xiàn)對(duì)感興趣的空域范圍覆蓋。根據(jù)天線陣元尺寸，可以計(jì)算得到3dB覆蓋角度范圍約為102°×102°（方位×俯仰）。上述角度范圍超出了雷達(dá)通常的空域范圍需求，因此通�？梢赃m當(dāng)?shù)脑龃蟀l(fā)射單元尺寸，以匹配覆蓋空域需求，同時(shí)可以增大天線增益，降低功率需求。

波束形成的天線方向圖驗(yàn)證仿真步驟包括：目標(biāo)設(shè)置、波束形成方向設(shè)定、雷達(dá)信號(hào)處理、信號(hào)幅度統(tǒng)計(jì)。目標(biāo)設(shè)置中在相同距離、不同的俯仰方位設(shè)置仿真目標(biāo)；波束形成方向分別設(shè)定為天線法向、βe=15°與βa=20°方向兩種情況；雷達(dá)信號(hào)處理步驟如單點(diǎn)目標(biāo)處理；信號(hào)幅度統(tǒng)計(jì)通過(guò)統(tǒng)計(jì)不同仿真目標(biāo)波束形成后的信號(hào)幅度，得到在不同俯仰與方位方向波束形成器對(duì)應(yīng)的天線方向圖。圖4 Dechirp后信號(hào)實(shí)部與幅度譜

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：2931580