本文關(guān)鍵詞：MIMO雷達(dá)中虛擬孔徑空時(shí)處理技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)載MIMO雷達(dá) 虛擬孔徑 雜波抑制 MTD STAP

【摘要】：機(jī)載MIMO雷達(dá)由于發(fā)射信號(hào)的正交性,可以在接收端實(shí)現(xiàn)等效發(fā)射波束形成。當(dāng)MIMO雷達(dá)天線陣列采用稀疏布陣時(shí),可以使雷達(dá)產(chǎn)生更大的連續(xù)虛擬孔徑,提高了MIMO雷達(dá)的空間分辨率。尤其當(dāng)采用稀疏發(fā)射、緊湊接收時(shí),MIMO雷達(dá)由于采用寬發(fā)模式而不產(chǎn)生柵瓣,具有很好的研究?jī)r(jià)值。本文就是以這種稀疏發(fā)射、緊湊接收虛擬陣MIMO為研究對(duì)象,對(duì)這種虛擬孔徑下的方向圖、雜波特性、MTD算法和STAP算法進(jìn)行了研究分析,主要工作如下:(1)研究了機(jī)載平臺(tái)下MIMO雷達(dá)的回波信號(hào)模型,從收發(fā)陣列的等效波束形成引出虛擬陣列產(chǎn)生的原理。通過理論推導(dǎo)得到,當(dāng)發(fā)射端和接收端中的一端采用稀疏布陣,且陣元間距滿足一定條件時(shí),可使MIMO獲得最大連續(xù)虛擬孔徑。對(duì)MIMO虛擬孔徑下的收發(fā)聯(lián)合方向圖進(jìn)行仿真,得出MIMO虛擬陣列的主瓣更窄,具有更好的空間分辨率。并且由于MIMO發(fā)射正交信號(hào),屬于寬發(fā)模式,使得MIMO發(fā)射陣列采用稀疏布陣時(shí),在空間不會(huì)產(chǎn)生高增益柵瓣,有利于雷達(dá)的隱身。從而得出稀疏發(fā)射、緊湊接收虛擬陣MIMO具有更好的研究?jī)r(jià)值。(2)從機(jī)載雷達(dá)的地面雜波組成出發(fā),研究了主瓣雜波、旁瓣雜波、高度線雜波及其他地面雜波的一些特性。了解了常用的雜波模擬方法和雜波的非理想因素,并推導(dǎo)了等距離環(huán)地面散射單元積分法建模的原理和最小方差譜的計(jì)算方法。通過仿真實(shí)驗(yàn),分別對(duì)相控陣、緊湊陣MIMO和稀疏虛擬陣MIMO模式下的雜波譜進(jìn)行對(duì)比,得出稀疏虛擬陣MIMO具有更好的雜波抑制性能。(3)對(duì)機(jī)載MIMO雷達(dá)的非自適應(yīng)信號(hào)處理流程做了闡述,研究了匹配濾波、收發(fā)波束形成、MTD處理和CFAR處理四個(gè)模塊的原理。在仿真實(shí)驗(yàn)中,分別對(duì)緊湊陣MIMO和稀疏發(fā)射、緊湊接收虛擬陣MIMO做非自適應(yīng)信號(hào)處理。對(duì)比MTD仿真結(jié)果,得出虛擬陣MIMO在機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能上的優(yōu)勢(shì)。(4)研究了MIMO雷達(dá)的空時(shí)自適應(yīng)處理算法,分別在常規(guī)緊湊陣MIMO和稀疏發(fā)射、緊湊接收虛擬陣MIMO下進(jìn)行STAP算法仿真。通過仿真結(jié)果的對(duì)比得出MIMO虛擬孔徑在機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)載MIMO雷達(dá) 虛擬孔徑 雜波抑制 MTD STAP
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 研究動(dòng)態(tài)與發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要工作及內(nèi)容安排12-14
• 第二章 機(jī)載MIMO雷達(dá)模型及虛擬陣列原理14-30
• 2.1 機(jī)載MIMO雷達(dá)回波模型介紹14-17
• 2.2 MIMO雷達(dá)虛擬陣列原理17-25
• 2.2.1 相控陣和MIMO收發(fā)方向圖17-22
• 2.2.2 稀疏布陣條件下等效虛擬陣列22-25
• 2.3 仿真結(jié)果25-29
• 2.3.1 收發(fā)緊湊陣仿真結(jié)果26-27
• 2.3.2 稀疏發(fā)射等效虛擬陣仿真結(jié)果27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 機(jī)載MIMO雷達(dá)虛擬陣列雜波特性30-44
• 3.1 機(jī)載MIMO雷達(dá)雜波組成及特性30-32
• 3.2 機(jī)載雷達(dá)雜波模擬及最小方差譜估計(jì)原理32-35
• 3.2.1 常見機(jī)載雷達(dá)雜波模擬介紹32-33
• 3.2.2 最小方差譜估計(jì)原理33-35
• 3.3 仿真結(jié)果35-38
• 3.3.1 常規(guī)相控陣雜波譜36
• 3.3.2 緊湊陣MIMO雜波譜36-37
• 3.3.3 虛擬陣MIMO雜波譜37-38
• 3.4 非理想因素38-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第四章 虛擬陣列的非自適應(yīng)處理算法44-56
• 4.1 非自適應(yīng)空時(shí)處理算法介紹44-45
• 4.2 非自適應(yīng)空時(shí)處理算法原理45-52
• 4.2.1 匹配濾波46-48
• 4.2.2 收發(fā)波束形成48-49
• 4.2.3 MTD動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)49-50
• 4.2.4 CFAR處理50-52
• 4.3 緊湊陣與虛擬陣MTD仿真結(jié)果52-55
• 4.3.1 正側(cè)視仿真結(jié)果52-53
• 4.3.2 斜側(cè)視仿真結(jié)果53-54
• 4.3.3 正前視仿真結(jié)果54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 虛擬陣列的自適應(yīng)空時(shí)處理算法56-67
• 5.1 空時(shí)自適應(yīng)處理算法介紹56-59
• 5.2 降維空時(shí)自適應(yīng)處理算法原理59-63
• 5.2.1 STAP變換處理原理59-61
• 5.2.2 JDL降維STAP算法61-63
• 5.3 緊湊陣與虛擬陣JDL3×3 算法仿真結(jié)果63-65
• 5.3.1 正側(cè)視仿真結(jié)果63-64
• 5.3.2 斜側(cè)視仿真結(jié)果64
• 5.3.3 正前視仿真結(jié)果64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第六章 結(jié)束語67-69
• 6.1 本文工作總結(jié)67-68
• 6.2 下一步研究方向展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻取碩士學(xué)位期間的研究成果73-74

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