摘要：多输入多输出(mimo)雷达可以发射多个彼此相关或不相关的的探测信号。该文针对mimo雷达相关信号设计问题,提出一种相位编码信号设计方法。该方法通过采用遗传算法优化设计一组相关的相位编码信号序列,使其满足期望的自相关和互相关特性来实现期望空间方向图的逼近。仿真结果证明了该方法用于相关相位编码信号序列设计的可行性和有效性。

摘要：多输入多输出(mimo)雷达的关键技术之一是天线阵列的设计。由于mimo雷达同时增加了收发两端的相位中心,使得系统具有更高的空间分辨率和更多的自由度。论文从接收信号模型出发,对mimo雷达发射正交信号的等效阵列进行了讨论,以波达方向估计为目标提出了一种mimo雷达天线阵的设计方法,通过抛物线理论得出了收发组合的唯一性和合理性,然后通过分析各种收发组合给出了发射阵元的最佳间隔设置。推导了几种情景下的mimo收发阵列最佳设计解析解,最后进行了仿真实验。仿真结果验证了算法的有效性。

摘要：为便于mimo(Multiple-Input Multiple-Output)雷达在接收端相干处理多通道回波数据,该文首先基于相位中心近似来简化mimo雷达信号模型。以产生等效相位中心误差为代价,将mimo雷达的多收发阵列结构转化成为收发同置的单站形式。通过分析等效相位中心与收发阵元之间的几何关系,解析描述了等效相位中心误差。而后对等效相位中心误差进行了理论分析,推导出一些与误差校正有关的基本性质。针对收发阵元间距的不同取值范围,设计了相应的等效相位中心误差校正表示式。最后利用数值仿真实验完成了等效相位中心误差分析有效性的定量评估。

摘要：在干扰背景下,集中式mimo雷达可以通过设计发射波形提高系统的输出信干噪比,然而优化后的波形通常会具有较高的自相关旁瓣,降低了接收机对弱目标的检测性能。该文提出一种干扰背景下mimo雷达部分相关信号设计方法。该方法在兼顾发射信号峰均比(PAPR)的同时,在发射天线对正交恒模波形进行加权处理,并以最大化接收机系统的输出信干噪比为准则建立目标函数,给出一种基于拟牛顿法的连续优化算法求解目标函数,获得最优加权,使得系统的输出信干噪比得到提升。仿真结果表明,该方法能够有效地抑制干扰,并可自适应地将发射信号能量辐射向目标方向,提高系统输出信干噪比。

摘要：针对信号依赖性杂波与目标位于同一方向上的低截获问题,结合交替方向乘子法(ADMM),提出了一种改进的频控阵mimo雷达发射波束设计方法。该方法在保证每个天线上发射能量恒定和信杂噪比限制下,最小化目标区域(距离-方位)的能量辐射。首先,利用广义瑞利熵获得接收滤波器;然后,为了解决分式规划不等式约束的二次规划问题,利用辅助变量,并结合ADMM通过并行处理获得发射波束的优化解;最后,进一步研究了收敛性和计算复杂度。仿真显示,与半正定规划方法相比,所提方法能有效控制发射功率恒定,且很好地在目标处能量聚焦;另外,所提方法在杂波和干扰处形成了-50 dB以上的零陷,有效抑制了杂波和干扰信号。

摘要：任务场景日趋复杂给mimo(Mutiple-Input Mutiple-Output)雷达带来诸多挑战.为应对强散射体遮蔽干扰、阵元间波形互扰及特定频带干扰等复杂电磁环境,该文提出一种松弛迭代谱拟合交替投影算法来设计相位编码波形.该算法基于功率谱拟合及交替投影框架,并引入扩展的加速因子;首先,凭借功率谱与非周期相关函数的傅里叶变换关系,将相关特性拟合问题转化为功率谱近似问题;然后,构建理想波形频谱并利用松弛机制扩展优化投影区;最后,利用快速傅里叶变换及加速交替投影机制迭代优化.计算机仿真表明,该算法运算效率高、可有效避免局部停滞,与当前流行算法相比更适合在线波形设计.

摘要：mimo雷达波形集的互相关函数峰值越低,则正交性越好,波形分集增益越高。非循环互相关函数下界的研究有助于确定波形分集增益的极限值,对mimo雷达波形设计与应用有重要意义。相位编码波形集是目前被研究最多的mimo雷达波形集,对其相关函数下界的研究较为深入。本文对目前相位编码波形集相关函数各类下界的研究进行归纳总结,包括相关函数峰值旁瓣下界、相关函数积分旁瓣下界、互相关内积下界、互补序列相关函数下界四大类。相关函数峰值旁瓣下界是影响mimo雷达波形分集增益的关键指标,其他类型的下界与相关函数峰值旁瓣下界之间存在潜在联系,这可能有助于相关函数峰值旁瓣下界的确定。不同波形数,不同码长的典型相位编码波形相关函数指标与下界的对比结果表明,目前已有下界都不够紧,尤其在波形数较多时。因此,mimo雷达相位编码波形集相关函数下界仍是一个值得研究的开放问题。

摘要：基于混沌相位编码波形(chaotic phase coding waveform,CPCW)的良好相关性和随机性,提出了用CPCW提高多发多收(multiple-input multiple-output,mimo)雷达目标检测性能的方法。通过对混沌序列的均匀量化、四相编码得到CPCW。比较4种CPCW的相关性,选取较长的Tent相位编码波形提高mimo雷达的目标检测性能,特别是对相邻弱小目标的检测性能。同时,基于CPCW建立多脉冲压缩累积信号处理模型。该模型能够有效降低混沌波形的互相关和自相关旁瓣,提高mimo雷达的目标检测性能,特别是对相邻弱小目标的检测性能。最后的仿真结果表明了该方法的有效性。

摘要：波形设计直接关系到mimo雷达目标检测和参数估计的性能,通过设计发射互相关矩阵来分配空间发射功率是一类mimo雷达波形设计方法。本文在发射方向图综合的二次规划(Quadratic Programming,QP)模型基础上,提出了一种基于DFP拟牛顿法的mimo雷达方向图综合设计方法,该方法用可变的一维搜索步长代替了最陡下降法的固定步长,并且不需计算Hesse逆矩阵。仿真结果表明,该方法复杂度低,较最陡下降法收敛速度快,并具有更好的数值稳定性,可以满足mimo雷达发射方向图设计的要求。

摘要：发射方向图设计与波形优化是mimo雷达领域的热点,随着研究的深入越来越需要考虑包括频谱特性在内的雷达系统工作环境特性。针对采用传统波形容易产生互相干扰的频谱拥挤情况,本文提出了一种mimo雷达方向图与稀疏频率波形联合设计方法。一方面保证了将能量集中辐射到所感兴趣的区域上的探测性能,另一方面由得到的稀疏频率波形可以避免mimo雷达系统与其他同频工作设备互相干扰。该方法首先根据mimo雷达方向图与波形矩阵的关系,列出具有稀疏频率约束与恒模约束的目标函数式;然后通过从期望方向图到自相关矩阵,再到恒模稀疏频率波形的步骤,应用循环算法求解目标函数;最后所得结果波形的方向图接近期望方向图,同时结果波形具有稀疏频率特性和良好的自相关特性。仿真结果验证了文中方法的有效性。