摘要：提出了mimo阵列系统利用白高斯随机过程设计恒定包络波形算法,实现给定发射波形的协方差矩阵.该算法首先对白高斯随机过程去白化得到高斯随机变量,建立恒定包络波形相关矩阵与高斯随机变量相关矩阵之间的关系,再采用无记忆性非线性投影函数把高斯随机变量投影到恒定包络随机变量,从而解出恒定包络波形.与现有的阵列系统波形设计算法相比,本文算法给出了波形设计的解析解,并且对于BPSK和QPSK,波形可从有限字符中选取.仿真结果表明,本文算法能有效设计mimo阵列恒定包络波形.

摘要：为了提高扇扫成像系统的方位分辨率,设计了一种具有高方位分辨率的多输入多输出(mimo)阵列。首先,建立了同时适用于窄带和宽带信号的mimo阵列与虚拟阵列之间的等效模型。在分析匹配滤波输出成分的基础上,证明了当发射信号具有良好相关特性时,mimo阵列的匹配滤波输出可等效为单输入多输出(SIMO)阵列上经过脉冲压缩后的回波。接着,根据这一等效关系,获得了与mimo阵列等效的虚拟阵列中虚拟发射阵元与虚拟接收阵元坐标解析解。最后,在约束阵列物理尺寸为固定值的前提下,利用该解析解设计出一种由2个发射阵元和一条接收均匀线阵列(ULA)组成的mimo阵列。理论推导和仿真结果表明:所设计的mimo阵列可以在恒定的物理尺寸和虚拟阵列为均匀直线阵的前提下,获得优于其他mimo阵列和SIMO阵列的方位分辨率。

摘要：由于mimo阵列发射方向图通常是由期望方向图优化出信号协方差矩阵来实现,其方法运算量大且算法性能依赖参数选取等。该文提出利用基于二阶锥优化(second-order cone programs)方法的主瓣宽度约束条件下最低旁瓣波束形成构造出一组较低旁瓣的基波束,在集中式mimo阵列的任意发射方向图可以由一组基波束合成的基础上,应用线性规划方法快速求解出构成发射方向图的基波束的比例系数。该方法设计的方向图具有更低的旁瓣和更加平滑的主瓣指向,仿真结果证实了方法的有效性。

摘要：针对现有嵌套mimo阵列自由度有限的问题,提出一种基于优化嵌套阵的优化改进方案。其不止保留了嵌套mimo阵列设计的原有优势,具有阵元位置以及自由度的闭合表达式,而且极大程度地提高了阵列孔径以及自由度。优化嵌套mimo阵列设计首先将优化嵌套阵作为发射和接收阵,其次对mimo阵列的合阵进行做差处理,得到阵元位置的差合阵列。通过合理的设计发射和接收阵的阵元间距,可以获得一个无孔的差合阵列。当阵元总数给定的时候,通过分析阵列结构的特点,可以得到发射和接收阵的最佳阵元数目。仿真实验表明,与嵌套mimo阵列设计相比,所提方法在不增加实际阵元数目的情况下可以有效扩展阵列孔径,增加自由度,从而提高mimo雷达波达方向估计精度。

摘要：为了对mimo发射接收阵列进行联合波束优化,提出了一种采用遗传算法对mimo收发阵列联合优化的方法。分析了mimo发射接收阵列联合优化的必要性,建立了mimo稀疏阵列信号模型,给出了mimo稀疏阵虚拟收发波束形成的方法。提出了基于遗传算法的mimo阵列优化方法,包括适应度函数设计、编码以及交叉变异方法等,优化目的为保持主瓣宽度不变的情况下,尽可能抑制旁瓣水平。仿真结果表明了该算法的有效性。

摘要：传统方法设计近场高分辨成像雷达的阵列时,往往需要大量且分布密集的阵元,这样的设计会带来巨大的开销和制作工艺要求高等问题。为了避免上述问题,本论文将mimo与UWB相结合,提出了一种基于等效相位中心原理设计UWB mimo近场成像雷达稀疏阵列的方法,并对等效相位中心近似带来的误差做了补偿。然后通过数值仿真工具(FDTD)进行仿真,考察了设计的阵列的波束方向图,并分别对单个点目标和分布式目标进行成像,仿真结果验证了该阵列设计方法的有效性和应用于近场高分辨成像的可行性。

摘要：分析并总结了超宽带二维多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,mimo)面阵拓扑结构设计的两条原则——等效孔径的均匀性与无明显遮蔽性,并根据这两条原则提出了一种用于超宽带近距离高分辨率成像的新型面阵拓扑结构.与尺寸、阵元数相同的mimo面阵相比,该新型面阵结构在仿真获取的方向图中具有更好的聚焦效果和旁瓣抑制能力.并且,不同距离下的聚焦结果显示,该面阵的峰值旁瓣水平均要低于另两个阵列2dB以上.对复杂目标成像的实验结果进一步证明了该阵列良好的成像性能.结合其等效阵元数量较少的特点,文中提出的这种新型mimo面阵拓扑结构为高效、实时的超宽带近距离高分辨率成像应用提供了可能.