集中式MIMO雷達(dá)準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)與仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2017-04-26 09:02
本文關(guān)鍵詞:集中式MIMO雷達(dá)準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)與仿真分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷達(dá)是將現(xiàn)代無線通信中的多輸入多輸出技術(shù)引入到雷達(dá)系統(tǒng)中,發(fā)展的一種新體制雷達(dá),是國內(nèi)外雷達(dá)研究的重要方向之一。MIMO雷達(dá)有分布式和集中式兩種分類。分布式MIMO雷達(dá)具有稀布的發(fā)射陣元,雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)具有波形分集同時(shí)也具有空間分集的特性。集中式MIMO雷達(dá)的陣元集中放置,發(fā)射陣和接收陣共置的稱為單基集中式MIMO雷達(dá),陣列分置的稱為雙基集中式MIMO雷達(dá)。目前國內(nèi)外各研究院所對(duì)MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的研究都處于理論驗(yàn)證階段,主要的研究方向?yàn)檎徊ㄐ卧O(shè)計(jì)、數(shù)字波束形成、波達(dá)方向(DOA)和波離方向(DOD)估計(jì)等。本文使用調(diào)頻和相位編碼及其組合的方式設(shè)計(jì)準(zhǔn)正交波形。并以模糊函數(shù)為準(zhǔn)則對(duì)所設(shè)計(jì)的準(zhǔn)正交波形進(jìn)行了評(píng)價(jià),通過MATLAB仿真驗(yàn)證了幾種準(zhǔn)正交波形的性能。本文的具體工作歸納如下:1)分析了雙基集中式MIMO雷達(dá)的信號(hào)模型,得出每個(gè)接收陣元的接收信號(hào)所包含的參數(shù)信息。在匹配濾波時(shí)為了能從合信號(hào)中準(zhǔn)確分離每個(gè)發(fā)射信號(hào)所包含的信息,提出了每個(gè)發(fā)射信號(hào)應(yīng)具有模糊特性。2)以調(diào)頻方式設(shè)計(jì)了正交頻分-線性調(diào)頻(OFD-LFM)、正交頻分-非線性調(diào)頻(OFD-NLFM)和離散頻率編碼等三種準(zhǔn)正交波形。OFD-LFM準(zhǔn)正交波形具有很好的脈沖壓縮性能,對(duì)多普勒頻移容限大。但是其自模糊旁瓣峰值(ASP)較高,相鄰信號(hào)互模糊峰值(CP)值也較高。對(duì)此本文提出了以窗函數(shù)反求法和正交頻分技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)OFD-NLFM準(zhǔn)正交信號(hào)的方法。OFD-NLFM在較小的調(diào)頻間隔下,具有比同pf的OFD-LFM信號(hào)更低的自模糊旁瓣峰值和互模糊峰值。建立了離散頻率編碼準(zhǔn)正交波形的信號(hào)模型,并計(jì)算了其模糊函數(shù)。分析了影響離散頻率編碼準(zhǔn)正交波形的主要因素。3)在使用遺傳算法進(jìn)行設(shè)計(jì)離散相位編碼準(zhǔn)正交波形時(shí),分析了離散相位編碼信號(hào)的自模糊和互模糊的關(guān)系,得出當(dāng)自模糊旁瓣峰值等于互模糊峰值時(shí),自模糊旁瓣能量和互模糊能量最小。據(jù)此設(shè)計(jì)了以最小化自相關(guān)和互相關(guān)能量,使ASP和CP相等,使ASP和CP平穩(wěn)的新的代價(jià)函數(shù),并以此作為目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)了準(zhǔn)正交波形,并進(jìn)行了MATLAB仿真。4)基于線性調(diào)頻信號(hào)和多相碼信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn),提出了將線性調(diào)頻信號(hào)和相位編碼、正交頻分相結(jié)合形成信號(hào)間正交頻分,信號(hào)內(nèi)用離散相位對(duì)線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行編碼的正交頻分-線性調(diào)頻-多相碼準(zhǔn)正交(OFD-LFM-PC)波形。建立了OFD-LFM-PC波形的信號(hào)模型,推導(dǎo)了其模糊函數(shù)。得出編碼長度、調(diào)頻間隔、相位個(gè)數(shù)是影響OFD-LFM-PC信號(hào)模糊性能的主要因素。并通過設(shè)置不同的調(diào)頻間隔和編碼長度進(jìn)行了MATLAB仿真。
【關(guān)鍵詞】:雙基集中式MIMO雷達(dá) 波形分集 準(zhǔn)正交波形 模糊函數(shù) ASP
【學(xué)位授予單位】:伊犁師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN957.51
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 縮寫與中英文對(duì)照8-9
- 第一章 緒論9-13
- 1.1 論文選題理由與意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 波形設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題11-12
- 1.4 論文內(nèi)容安排12-13
- 第二章 集中式MIMO雷達(dá)信號(hào)模型13-19
- 2.1 集中式MIMO雷達(dá)特點(diǎn)13
- 2.2 雙基集中式MIMO雷達(dá)模型13-14
- 2.3 雙基集中式MIMO雷達(dá)信號(hào)模型14-17
- 2.4 集中式MIMO雷達(dá)準(zhǔn)正交波形特性17-19
- 第三章 調(diào)頻準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)19-37
- 3.1 線性調(diào)頻準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)19-25
- 3.1.1 正交頻分-線性調(diào)頻信號(hào)性能分析19-23
- 3.1.2 正交頻分-線性調(diào)頻信號(hào)仿真分析23-25
- 3.2 非線性調(diào)頻準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)25-34
- 3.2.1 非線性調(diào)頻信號(hào)設(shè)計(jì)方法25-29
- 3.2.2 正交頻分-非線性調(diào)頻信號(hào)設(shè)計(jì)29-32
- 3.2.3 非線性調(diào)頻信號(hào)仿真分析32-34
- 3.3 離散頻率編碼準(zhǔn)正交波形性能分析34-36
- 3.4 本章小結(jié)36-37
- 第四章 相位編碼準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)37-45
- 4.1 相位編碼信號(hào)性能分析37-40
- 4.2 多相碼信號(hào)仿真分析40-44
- 4.2.1 遺傳算法簡介40-41
- 4.2.2 準(zhǔn)正交多相碼遺傳算法優(yōu)化與仿真分析41-44
- 4.3 本章小結(jié)44-45
- 第五章 調(diào)頻-調(diào)相準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)45-54
- 5.1 OFD-LFM-PC信號(hào)模型45-46
- 5.2 OFD-LFM-PC信號(hào)模糊性能分析46-49
- 5.3 OFD-LFM-PC信號(hào)仿真分析49-53
- 5.3.1 信號(hào)自模糊仿真分析49-51
- 5.3.2 信號(hào)互模糊仿真分析51-53
- 5.4 本章小結(jié)53-54
- 第六章 結(jié)束語54-56
- 參考文獻(xiàn)56-59
- 致謝59-60
- 作者簡介60-61
- 導(dǎo)師評(píng)閱表61
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 胡亮兵;劉宏偉;吳順君;;基于約束非線性規(guī)劃的MIMO雷達(dá)正交波形設(shè)計(jì)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2011年01期
2 胡亮兵;劉宏偉;楊曉超;吳順君;;集中式MIMO雷達(dá)發(fā)射方向圖快速設(shè)計(jì)方法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2010年02期
3 夏威;何子述;;APES算法在MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)中的穩(wěn)健性研究[J];電子學(xué)報(bào);2008年09期
4 邵慧;田文濤;張浩;羅豐;;MIMO雷達(dá)非均勻布陣的性能分析[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2008年04期
5 萬紅;李申堂;馮向榮;王志剛;;基于FM廣播的MIMO無源雷達(dá)性能分析[J];現(xiàn)代雷達(dá);2008年03期
本文關(guān)鍵詞:集中式MIMO雷達(dá)準(zhǔn)正交波形設(shè)計(jì)與仿真分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):328113
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