多輸入多輸出（MIMO）雷達可以在發(fā)射端使用多個天線同時發(fā)射不同的波形并在接收端采用多個天線同時接收回波信號,因此,相較于傳統(tǒng)雷達系統(tǒng),其目標檢測和估計性能更優(yōu)越。在MIMO雷達系統(tǒng)中,目標檢測和角度估計是實現(xiàn)后續(xù)目標定位和識別等操作的基礎,具有重要的研究意義。針對改善檢測和估計性能的問題,國內(nèi)外學者已經(jīng)對其進行了深入研究,并提出了很多思路和算法,但仍存在一定的缺陷需要克服:（1）當信噪比較低時,傳統(tǒng)的目標檢測和估計性能明顯下降;（2）當實際環(huán)境中存在快拍數(shù)較小甚至單快拍情況時,樣本協(xié)方差矩陣將不能再代替統(tǒng)計協(xié)方差矩陣。另外,傳統(tǒng)方法是在歐幾里得空間中進行處理,并不能充分利用信號矩陣和噪聲矩陣的相關信息,也會影響算法性能。所以,本文根據(jù)厄米特正定矩陣會在空間中形成黎曼流形的特點,以黎曼流形、burg遞推法為工具,對單基地MIMO雷達的目標檢測和收發(fā)角估計問題進行了較深入的研究,提高目標檢測和估計性能。本文的創(chuàng)新性工作如下:針對低信噪比時檢測性能較差的問題,提出一種基于黎曼流形的單基地MIMO雷達目標檢測方法。該方法根據(jù)三種不同的黎曼均值定義,分別計算噪聲協(xié)方差矩陣的估計值,將其與接收信... 

【文章來源】：吉林大學吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

流形上的切向量及切空間

16研究的重點方向是包含自適應相控天線等的自適應波束控制；70年代時，學者們將研究重心放在自適應零點控制上，例如自適應濾波、自適應置零技術等；80年代時，又將研究方向轉至空間譜估計，對最大似然估計、最大熵譜估計等進行了重點研究。在過去的幾十年中，陣列信號處理取得了長足的發(fā)展，國內(nèi)外已經(jīng)研究并提出了許多針對不同應用的相關技術[70-73]。圖2.2陣列信號處理系統(tǒng)模型在工程應用方面，陣列信號處理已經(jīng)實現(xiàn)了由理論研究向?qū)嶓w搭建的轉化。國際上，林肯實驗室設計了14階線性Systolic陣自適應波束形成系統(tǒng)，并將其用在RST相控陣雷達上。隨著這項理論的日益成熟，我國也加入陣列信號處理的研究行列中，研究并開發(fā)了時空二維自適應處理系統(tǒng)和米波超分辨實驗系統(tǒng)，并在各項產(chǎn)品中得以大范圍的應用。在移動通信中，陣列信號處理的重心是對自適應陣列天線的研究。歐洲通信委員會明確列出了不同型陣元分布適合的場景；我國與美國共同研制了WLL智能天線系統(tǒng)，這項技術能夠?qū)⑾到y(tǒng)容量擴至四倍；同時，我國也成功地獨立研制了TDD方式的S-CDMA產(chǎn)品。陣列信號處理雖然已經(jīng)在某種程度上實現(xiàn)了很大進步，但是距離其全范圍的應用于工程方面還有一段研究空間，相信軍用及民用領域?qū)ζ洳粩嘣鲩L的需求會促使這一理論迅速發(fā)展。2.4.2陣列信號處理的基本數(shù)學模型假設有P個遠場窄帶信號，用M個陣元來接收信號，那么接收到的信號可以表示為

1810200=PAaaa……………...（2.38）其中，A中的每個元素可以按照如下表示：010200,1,2,,iiMijjijeeiPea……………...（2.39）由于本文是在均勻線陣的基礎上來構建MIMO雷達的信號模型，所以下面簡單介紹一下均勻線陣，其示意圖如圖2.3所示，陣元間距離為=2d。圖2.3均勻線陣示意圖當均勻線陣的波達方向角確定后，第m個陣元接收信號時與參考陣元相比延遲的時間為1sinmmdc…………….………...（2.40）此時導向矩陣僅由到達角確定。假設存在P個信號，導向矩陣A可以記為121212222sinsinsin2221sin1sin1sin=111=PPPjdjdjdjMdjMdjMdeeeeeeAaaa…….（2.41）2.5本章小結本章首先詳細描述了本文所用到矩陣論中的相關基礎矩陣、矩陣變換以及矩陣分解，同時介紹了黎曼流形相關知識的基本概念。本章2.3節(jié)和2.4節(jié)簡單介

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]基于線性收縮的大陣列MIMO雷達目標盲檢測[J]. 姜宏,李垠,呂巍.  吉林大學學報(工學版). 2017(03)
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[8]低快拍下MIMO雷達收發(fā)角度聯(lián)合估計方法[J]. 王咸鵬,王偉,馬躍華,王君祥.  哈爾濱工程大學學報. 2014(09)
[9]基于聯(lián)合矩陣對角化的雙基地MIMO雷達DOD-DOA估計[J]. 程院兵,顧紅,蘇衛(wèi)民.  電子與信息學報. 2012(04)
[10]一種新的雙基地MIMO雷達收發(fā)角和多普勒頻率聯(lián)合估計方法[J]. 吳躍波,鄭志東,楊景曙.  電子與信息學報. 2011(08)

碩士論文
[1]基于模糊函數(shù)的MIMO雷達波形設計[D]. 時穎穎.鄭州大學 2019
[2]雙基地MIMO雷達目標檢測與定位方法研究[D]. 李煥.西安電子科技大學 2013



本文編號：3614480