本文關(guān)鍵詞：單基地MIMO雷達(dá)波束綜合與長(zhǎng)時(shí)間積累技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：MIMO雷達(dá)是近年來受到廣泛關(guān)注的新體制雷達(dá),本文首先總結(jié)了目前MIMO雷達(dá)的發(fā)展現(xiàn)狀,指出了目前MIMO雷達(dá)發(fā)展的趨勢(shì)與機(jī)遇,進(jìn)而對(duì)MIMO雷達(dá)的分類及基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。其中,本文重點(diǎn)介紹了基于子陣發(fā)射的寬發(fā)窄收MIMO雷達(dá),推導(dǎo)了其陣列接收信號(hào)模型,并給出了子陣劃分的方法。因其與其他MIMO雷達(dá)類型相比具有適應(yīng)大型陣面及將波束形成與波形設(shè)計(jì)解耦設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn),本文選擇了這種類型的MIMO雷達(dá)作為重點(diǎn)研究對(duì)象。本文重點(diǎn)研究了基于子陣發(fā)射的寬發(fā)窄收MIMO雷達(dá)兩項(xiàng)重點(diǎn)技術(shù),其一為發(fā)射寬波束綜合技術(shù),在該技術(shù)的研究中,本文首先給出了子陣發(fā)射信號(hào)模型的推導(dǎo),進(jìn)而提出了一種基于自適應(yīng)梯度法的發(fā)射寬波束綜合方法,其中,子陣陣元加權(quán)方式選用了僅相位加權(quán),分析表明這種陣元加權(quán)方式能夠有效利用發(fā)射機(jī)能量,對(duì)于MIMO雷達(dá)體制是最適用的。而該方法選用的優(yōu)化方法即自適應(yīng)梯度法是一種改進(jìn)的梯度法,該方法具有收斂速度快、不容易陷入局部最優(yōu)解等優(yōu)點(diǎn)。本文所提出的這種寬波束綜合方法是基于優(yōu)化思想的,這在MIMO雷達(dá)波束形成研究領(lǐng)域仍然未被廣泛采用,而本文彌補(bǔ)了這項(xiàng)空缺。本文進(jìn)而對(duì)該方法進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析,分析了各種參數(shù)對(duì)于波束設(shè)計(jì)結(jié)果的影響。通過仿真驗(yàn)證能夠證明該方法能夠很好的適用于MIMO雷達(dá)寬波束形成問題。本文所研究的第二項(xiàng)重點(diǎn)技術(shù)為MIMO雷達(dá)長(zhǎng)時(shí)間積累技術(shù)。因?yàn)镸IMO雷達(dá)與傳統(tǒng)雷達(dá)體制相比通常需要更長(zhǎng)的積累時(shí)間,因此由于目標(biāo)速度造成的回波包絡(luò)走動(dòng)尤為明顯。如果想對(duì)目標(biāo)進(jìn)行有效的長(zhǎng)時(shí)間相參積累,必須要解決的問題就是回波走動(dòng)的問題。本文首先提出了一種正交連續(xù)相位編碼波形作為研究對(duì)象,針對(duì)該信號(hào)推導(dǎo)了其匹配輸出模型,并進(jìn)而分析了引起回波包絡(luò)走動(dòng)的原因。之后,本文采用了Keystone變換作為回波包絡(luò)走動(dòng)校正的方法,對(duì)Keystone變換的原理進(jìn)行了介紹,并且給出了在數(shù)字信號(hào)處理?xiàng)l件下Keystone變換的實(shí)現(xiàn)方法,進(jìn)而介紹了Keystone變換后對(duì)回波進(jìn)行相參積累的方法。最后,本文對(duì)Keystone變換校正回波包絡(luò)移動(dòng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,研究表明,Keystone變換在單目標(biāo)及多目標(biāo)下均能很好的校正目標(biāo)回波包絡(luò)的走動(dòng)。最終本文給出了回波相參積累仿真結(jié)果。仿真證明本文所采用的方法能夠很好的解決MIMO雷達(dá)長(zhǎng)時(shí)間積累問題。
【關(guān)鍵詞】：MIMO雷達(dá) 子陣 寬波束綜合 僅相位加權(quán) 自適應(yīng)梯度法 長(zhǎng)時(shí)間積累 正交連續(xù)相位編碼 Keystone變換
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN958
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要工作及安排11-13
• 第2章 基于子陣發(fā)射的寬發(fā)窄收MIMO雷達(dá)理論介紹13-25
• 2.1 MIMO雷達(dá)的分類介紹13-14
• 2.2 基于子陣發(fā)射的寬發(fā)窄收MIMO雷達(dá)概念及特點(diǎn)14-15
• 2.3 子陣劃分問題分析15-18
• 2.4 子陣寬波束發(fā)射信號(hào)模型建立18-21
• 2.5 陣列窄波束接收信號(hào)模型建立21-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 基于子陣發(fā)射的MIMO雷達(dá)寬波束綜合25-38
• 3.1 發(fā)射寬波束綜合問題分析25-26
• 3.2 基于自適應(yīng)梯度法的發(fā)射寬波束形成26-29
• 3.2.1 陣列權(quán)向量初值確定26-27
• 3.2.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立27-28
• 3.2.3 波束方向圖最優(yōu)權(quán)向量求解28-29
• 3.3 仿真結(jié)果與分析29-37
• 3.3.1 波束形狀與過渡帶寬關(guān)系仿真結(jié)果30-31
• 3.3.2 波束形狀與旁瓣加權(quán)系數(shù)關(guān)系仿真結(jié)果31-33
• 3.3.3 波束形狀與陣元數(shù)關(guān)系仿真結(jié)果33-36
• 3.3.4 面陣陣列波束圖仿真結(jié)果36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 基于子陣的MIMO雷達(dá)長(zhǎng)時(shí)間積累技術(shù)研究38-60
• 4.1 MIMO雷達(dá)長(zhǎng)時(shí)間積累問題分析38-39
• 4.2 正交波形信號(hào)形式介紹39-44
• 4.2.1 正交波形問題分析39
• 4.2.2 正交連續(xù)相位編碼信號(hào)形式介紹39-40
• 4.2.3 正交性分析40-41
• 4.2.4 仿真結(jié)果41-44
• 4.3 接收信號(hào)匹配處理與包絡(luò)走動(dòng)分析44-51
• 4.3.1 MIMO雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波模型44-47
• 4.3.2 MIMO雷達(dá)接收信號(hào)匹配處理47-48
• 4.3.3 回波包絡(luò)走動(dòng)的原因分析48-51
• 4.4 基于Keystone變換的包絡(luò)走動(dòng)校正方法51-54
• 4.4.1 Keystone變換的原理51-53
• 4.4.2 Keystone變換及相參積累的實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.5 仿真結(jié)果與分析54-58
• 4.5.1 單目標(biāo)回波包絡(luò)走動(dòng)校正仿真54-56
• 4.5.2 多目標(biāo)下回波包絡(luò)走動(dòng)校正仿真56-57
• 4.5.3 Keystone變換前后相參積累輸出仿真57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果64-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：308552