摘要：线性调频(LFM)信号是一种被广泛应用的大时宽带宽积信号,利用LFM信号的多样性可设计多输入多输出(MIMO)雷达的正交波形。该文针对现有波形相关函数存在的问题,以理论分析为基础,提出一种基于LFM时宽的发射波形,并给出了一种相应的正交波形设计方法。该方法以峰值旁瓣电平为准则,利用序列二次规划对各子脉冲LFM信号的时宽进行优化设计。仿真结果表明,与现有方法相比,所设计波形具有较低的自相关旁瓣电平和互相关电平。此外,通过数值实验分析了相关性能随波形个数及子脉冲个数的变化关系。

摘要：针对现有多输入多输出(MIMO)雷达发射波形设计方法存在运算量高的问题,该文提出一种基于原子范数的MIMO雷达发射波形设计方法。根据原子范数的信号模型,该算法首先选择一个具有特殊结构的发射滤波器组以及一组正交信号,将MIMO雷达发射波形设计问题转化为原子范数最小化问题,然后采用半正定规划(SDP)对原子范数进行求解,得到(半)正定Toeplitz矩阵,并对其进行范德蒙分解实现发射滤波器组的估计,最后综合发射滤波器组与正交信号获得MIMO雷达的发射波形。理论分析与仿真结果表明,该算法满足等能量发射准则以及小的峰均功率比(PAPR)。同时,该算法相比于现有算法有较低的运算量以及良好的匹配性能。

摘要：该文提出一种基于实值处理的联合波束域双基地多输入多输出(MIMO)雷达测角方法。与直接采用离散傅里叶变换(DFT)空域滤波器的传统波束域方法不同,该方法的空域滤波器通过凸优化方法进行设计,能够灵活控制空域滤波器的带宽并抑制旁瓣电平。基于这种特性,设计的空域滤波器的主旁瓣比能够得到很大提高,从而提高测角性能。更重要的是,所提算法对发射和接收波束矩阵的结构进行设计,这种特殊的结构是构造实值信号模型的必要条件。最后,该文通过建立映射关系的方法对插值误差进行补偿。仿真结果验证了该算法的有效性。

摘要：传统模糊函数是针对距离-速度两维目标分辨力提出的,从而给相邻目标距离-速度联合分辨提供一个评判标准,用以表征雷达发射波形的分辨能力。本文由模糊函数的定义出发,将二维模糊函数进行空间角度上的扩展,可用于阵列雷达系统在距离-速度-方位角三维上评估雷达发射波形的分辨力,即模糊函数能够定量表示"干扰目标"和观测目标可分辨能力,并且能够作为雷达波形选择优化、设计的依据。仿真实验和性能分析证明了本文所推导三维模糊函数的正确性和合理性。

摘要：针对现有MIMO雷达发射方向图设计方法无法直接推广到平面阵MIMO雷达的问题,在平面阵方向图可以由水平和垂直方向的线阵方向图合成的思想基础上,该文提出一种应用基波束和概率选择方法设计平面阵MIMO雷达发射方向图的方法。该方法首先将期望方向图沿方位角累加,形成1维俯仰角方向图,建立垂直方向线阵的俯仰角基波束集合和该集合元素的概率选择优化模型;其次针对每个俯仰角对应的1维方位角期望方向图,建立水平方向线阵的方位角基波束集合和该集合元素的概率选择优化模型;最后合成2维基波束集合和集合中元素的选择概率,并求得平面阵MIMO雷达的发射方向图和发射信号。该方法中的优化问题都是凸问题,可以求得全局最优解。

摘要：低旁瓣MIMO雷达发射方向图可以在保证主瓣发射能量的前提下,抑制旁瓣杂波和虚假目标能量,从而达到提升回波信噪比的目的。该文提出一种低旁瓣MIMO雷达发射方向图设计方法,通过对已有发射信号协方差矩阵的非对角线元素进行修正来实现低旁瓣方向图的优化设计。首先,利用方向图匹配设计方法得到具有期望主瓣形状的发射方向图,并以其作为初始值;其次,以最小化峰值旁瓣或积分旁瓣为目标函数,在约束修正后的信号协方差矩阵为半正定矩阵的前提下,利用修正矩阵的Frobenius范数为量度约束主瓣形状失真程度。上述两个优化问题都是凸优化问题,可以求得全局最优解。仿真结果表明,该方法可以得到具有期望主瓣形状和低旁瓣特性的方向图。

摘要：雷达通信一体化具有频谱利用率高、设备少等优势,该文在OFDM-LFM MIMO雷达的基础上,通过改变每个阵元发射信号的初始频率实现了雷达通信一体化。通信接收端通过判别信号的频率实现信息解调;雷达接收端通过时域频谱拼接实现信号合成,达到与传统OFDM-LFM MIMO雷达一样的距离分辨率。该方法将数据嵌入到发射信号中,改变了发射信号的初始频率,但没有影响信号之间的正交性。因此,该方法没有改变MIMO雷达的全向方向图,同时也使得通信方向是全向的。仿真实验表明了该方法在雷达和通信两个方面的有效性。

摘要：为了增强唯相位波束形成(Phase-Only Beamforming,POB)的干扰和噪声抑制性能,提高非凸POB权值求解的实时性,该文设计了迭代优化最小化(Iterative Majorization Minimization,IMM)唯相位最小方差无失真响应波束形成器(Minimum Variance Distortion-less Response Beamformer,MVDRB)。将无失真响应约束转化成最大化期望方向阵列响应,推导了二次型目标函数的上界,得到IMM-POB优化模型,并进一步推导出每次迭代的闭式最优解。仿真分析表明所设计的IMM-POB:在相同输入信噪比下,可获得高于现有迭代算法和最优MVDRB的信干噪比改善;干扰抑制性能几乎完全逼近最优MVDRB,且具有更优的噪声抑制性;受快拍数影响较小;闭式最优权仅包含单次矩阵和向量乘法,使算法具有较强的实时性,可应用于大规模阵列。

摘要：为提高合成孔径激光雷达(SAL)的分辨率,从激光脉冲调制与脉冲重复频率(PRF)的矛盾入手,提出了一种沿方位向放置多个望远镜接收的系统设计方法,利用空间自由度解决由于较低PRF带来的方位模糊问题。分析了SAL系统由于平台连续运动的影响(表现为多普勒频移项),提出了多普勒平移补偿方法。通过仿真实验验证了本文所提系统设计的正确性,和所给方法的有效性,有效地解决了方位模糊问题。

摘要：随着雷达分辨率的提高及擦地角的减小,海杂波幅度分布明显偏离瑞利分布,表现出很强的非高斯特性,复合高斯模型得到广泛应用。因此该文以复合高斯杂波为背景,研究当信号发生失配时的雷达目标检测问题。该文基于两步广义似然比(GLRT)检验,设计了复合高斯杂波下对失配信号具有选择性的自适应检测器。为了设计选择性检测器,在零假设下引入虚假干扰以修正原始二元假设,并假设该虚假干扰与实际目标信号在白化空间正交。该文提出的检测器对海杂波纹理分量及协方差矩阵恒虚警(CFAR)。最后利用仿真及实测海杂波数据,通过蒙特卡洛实验验证该检测器的有效性。实验表明,该文所提检测器有效提高了对失配信号的选择性,同时对距离扩展目标匹配信号的检测性能也有1~3 dB的提升。