作為一種新體制雷達(dá),多輸入多輸出(MIMO)雷達(dá)在目標(biāo)定位、跟蹤與檢測等諸多方面展現(xiàn)出了優(yōu)異的性能,是當(dāng)今雷達(dá)領(lǐng)域的前沿研究熱點(diǎn)。現(xiàn)代雷達(dá)時(shí)常面臨著復(fù)雜多變的目標(biāo)檢測環(huán)境,因此面向MIMO雷達(dá)實(shí)用性以及提高目標(biāo)檢測性能的空時(shí)處理與檢測算法顯得尤為重要。本文圍繞復(fù)雜環(huán)境中的MIMO雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理(STAP)和自適應(yīng)檢測算法展開了深入的研究。本文的主要工作與貢獻(xiàn)如下:(1)在發(fā)射正交波形的集中式MIMO雷達(dá)中,針對MIMO虛擬陣元的冗余相位問題,本文討論了全虛擬陣元和有效虛擬陣元兩種MIMO虛擬陣的信號(hào)處理方式。與全虛擬陣元處理方式相比,有效虛擬陣元處理方式具有更小的自適應(yīng)處理維度和更低的運(yùn)算量。另外,本文分析并驗(yàn)證了兩種奈奎斯特MIMO虛擬陣列在測角、抗干擾以及雜波抑制中的性能優(yōu)勢。(2)針對正交波形MIMO雷達(dá)的探測信噪比損失的問題,本文采用了一種將線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)信號(hào)與MIMO雷達(dá)相結(jié)合的方案。該方案能彌補(bǔ)MIMO雷達(dá)探測信噪比的損失,同時(shí)使機(jī)載LFMCW-MIMO雷達(dá)系統(tǒng)具備了多方面的技術(shù)性能優(yōu)勢。在含有強(qiáng)地雜波的目標(biāo)探測場景中,本文理論分析并仿真驗(yàn)證了機(jī)載LFMC...

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 MIMO雷達(dá)研究動(dòng)態(tài)
    1.3 STAP研究動(dòng)態(tài)
    1.4 基于知識(shí)輔助的自適應(yīng)檢測研究動(dòng)態(tài)
    1.5 本文針對的主要問題
    1.6 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 正交波形虛擬孔徑MIMO雷達(dá)
    2.1 靜止點(diǎn)目標(biāo)回波模型
    2.2 MIMO雷達(dá)虛擬孔徑原理
    2.3 MIMO虛擬陣處理方式
        2.3.1 全虛擬陣元處理方式
        2.3.2 有效虛擬陣元處理方式
    2.4 奈奎斯特虛擬陣的性能分析與仿真驗(yàn)證
        2.4.1 稀疏發(fā)射、緊湊接收的奈奎斯特虛擬陣
            2.4.1.1 角分辨力與測角精度
            2.4.1.2 抗干擾性能
            2.4.1.3 雜波抑制性能
        2.4.2 緊湊發(fā)射、稀疏接收的奈奎斯特虛擬陣
            2.4.2.1 角分辨力與測角精度
            2.4.2.2 抗干擾性能
            2.4.2.3 雜波抑制性能
    2.5 本章小結(jié)
第三章 機(jī)載LFMCW-MIMO雷達(dá)雜波特性與處理性能分析
    3.1 機(jī)載LFMCW-MIMO雷達(dá)信號(hào)模型
        3.1.1 點(diǎn)目標(biāo)模型
        3.1.2 積分式雜波模型
        3.1.3 雜波計(jì)算要素
            3.1.3.1 分辨單元有效面積
            3.1.3.2 雜波散射系數(shù)建模
            3.1.3.3 高度線雜波建模
    3.2 雜波距離旁瓣泄漏特性與非自適應(yīng)空時(shí)處理性能分析
        3.2.1 LFMCW信號(hào)的雜波距離旁瓣泄漏
        3.2.2 雜波泄漏特性分析
        3.2.3 非自適應(yīng)空時(shí)處理與性能分析
    3.3 仿真驗(yàn)證
        3.3.1 仿真條件與參數(shù)
        3.3.2 LFMCW信號(hào)雜波泄漏特性驗(yàn)證
            3.3.2.1 近程目標(biāo)
            3.3.2.2 遠(yuǎn)程目標(biāo)
        3.3.3 非自適應(yīng)空時(shí)處理性能驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 MIMO虛擬陣GSC-STAP算法中的阻塞矩陣構(gòu)造
    4.1 MIMO虛擬陣波束域GSC-STAP原理
        4.1.1 STAP算法基本原理
        4.1.2 直接形式的波束域STAP算法原理
        4.1.3 基于GSC的波束域STAP算法原理
    4.2 MIMO虛擬陣阻塞矩陣的常規(guī)構(gòu)造方法
        4.2.1 阻塞矩陣構(gòu)造與角度-多普勒域零點(diǎn)
        4.2.2 MIMO虛擬陣方向圖的零點(diǎn)偏移問題
        4.2.3 去加權(quán)法
        4.2.4 零點(diǎn)估計(jì)法
    4.3 基于MGSOP算法的MIMO虛擬陣阻塞矩陣構(gòu)造與GSC-STAP框架
        4.3.1 最優(yōu)GSC-STAP濾波器的阻塞矩陣構(gòu)造方法
            4.3.1.1 OSPP算法
            4.3.1.2 MGSOP算法
        4.3.2 GSC自適應(yīng)濾波器
            4.3.2.1 收斂性能分析
            4.3.2.2 MIMO虛擬陣的GSC-STAP濾波器應(yīng)用框架
    4.4 仿真驗(yàn)證
        4.4.1 去加權(quán)法和零點(diǎn)估計(jì)法
        4.4.2 MGSOP算法在ULA-MIMO雷達(dá)中的應(yīng)用
        4.4.3 MGSOP算法在NLA-相控陣?yán)走_(dá)中的應(yīng)用
    4.5 本章小結(jié)
第五章 MIMO虛擬陣降維GSC-STAP算法中的阻塞矩陣正交化
    5.1 基于常規(guī)GSC的波束域降維STAP原理
    5.2 最優(yōu)降維阻塞矩陣的條件與構(gòu)造方法討論
    5.3 波束域降維STAP方法
        5.3.1 固定通道降維方式
        5.3.2 最優(yōu)通道降維方式
    5.4 基于MGSOP算法的降維阻塞矩陣正交化
        5.4.1 固定通道降維STAP中的阻塞矩陣預(yù)處理
        5.4.2 最優(yōu)通道降維STAP中的阻塞矩陣預(yù)處理
    5.5 降維GSC自適應(yīng)濾波器
    5.6 MIMO虛擬陣的降維GSC-STAP濾波器應(yīng)用框架
    5.7 仿真驗(yàn)證
        5.7.1 MGSOP算法在固定通道降維STAP中的應(yīng)用與性能驗(yàn)證
        5.7.2 MGSOP算法在最優(yōu)通道降維STAP中的應(yīng)用與性能驗(yàn)證
    5.8 本章小結(jié)
第六章 基于知識(shí)輔助的機(jī)載MIMO雷達(dá)自適應(yīng)檢測算法
    6.1 信號(hào)模型
    6.2 雜波譜表征
        6.2.1 一階表征方法
        6.2.2 二階表征方法
    6.3 檢測器
        6.3.1 FO-GLRT檢測器
            6.3.1.1 1假設(shè)下的參數(shù)估計(jì)
            6.3.1.2 0假設(shè)下的參數(shù)估計(jì)
        6.3.2 SO-GLRT檢測器
        6.3.3 檢測性能分析
    6.4 仿真驗(yàn)證
        6.4.1 矩陣基的選擇區(qū)間與數(shù)量對CNCM估計(jì)性能的影響
        6.4.2 FO-GLRT和SO-GLRT檢測器的性能驗(yàn)證
    6.5 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 本文總結(jié)
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3886477