双基地MIMO雷达信号处理及阵列设计技术研究
发布时间:2018-03-18 19:18
本文选题:双基地MIMO雷达 切入点:参数估计 出处:《南京理工大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:双基地MIMO雷达作为近年来雷达领域兴起的一种新型雷达,是当前学术界的研究热点之一。双基地MIMO雷达结合了双基地雷达和MIMO雷达的技术特点,具有抗干扰能力强、反侦察反隐身能力强等诸多潜在优势,具有广阔的应用前景。观察当前的研究趋势,目标检测、目标角度估计、目标定位、阵列设计等均是双基地MIMO雷达的重点研究方向。在研究空间中的目标定位问题时,一般需要先估计其多维角度,故要考虑使用二维及多维阵列结构。本文以双基地MIMO雷达为研究对象,围绕其基本原理、目标参数估计、目标定位、阵列设计等问题展开讨论,利用MATLAB对所述理论进行验证仿真。本文主要工作内容包括: 分析了均匀线阵双基地MIMO雷达的工作原理,分发射信号模型、多目标回波信号模型和匹配滤波处理进行讨论。并归纳总结了双基地MIMO雷达的性能特点。 探讨了ESPRIT算法在双基地MIMO雷达角度估计中的应用,研究了在L型阵列下运用三阶张量分解法实现目标三维角度和多普勒频率的联合估计以及多目标定位。仿真结果表明,两种算法均可有效估计多目标的收发角,三阶张量分解法可有效估计目标多普勒频率,并能实现多普勒频率与收发角的自动配对。而基于三阶张量分解的估计算法避免了ESPRIT算法的协方差矩阵估计,有效降低了运算量和存储量同时又保证了很好的目标参数估计精度。 分析了双基地MIMO雷达的定位精度GDOP图。基于分析结果探讨了双基地MIMO雷达的阵列设计问题,最终给出了合理的布站布阵设计方案,并仿真验证了方案的可行性。
[Abstract]:Bistatic MIMO radar (bistatic MIMO radar), as a new type of radar in the field of radar, is one of the research hotspots in current academic circles. Bistatic MIMO radar combines the technical characteristics of bistatic radar and MIMO radar, and has strong anti-jamming ability. It has many potential advantages, such as strong anti-reconnaissance and anti-stealth ability, and has broad application prospects. Observe the current research trend, target detection, target angle estimation, target location, Array design is the key research direction of bistatic MIMO radar. In this paper, the basic principle, target parameter estimation, target location and array design of bistatic MIMO radar are discussed. MATLAB is used to verify the theory. The main contents of this paper are as follows:. This paper analyzes the principle of uniform linear bistatic MIMO radar, discusses the signal model, multi-target echo signal model and matched filter processing, and summarizes the performance characteristics of bistatic MIMO radar. In this paper, the application of ESPRIT algorithm in bistatic MIMO radar angle estimation is discussed. The joint estimation of 3D angle and Doppler frequency and multi-target location are studied by using third-order Zhang Liang decomposition method in L-shaped array. The two algorithms can effectively estimate the receiving and receiving angles of multiple targets, and the third-order Zhang Liang decomposition method can effectively estimate the Doppler frequency of the target. The estimation algorithm based on third-order Zhang Liang decomposition avoids the covariance matrix estimation of ESPRIT algorithm. The computation and storage capacity are reduced and the precision of target parameter estimation is guaranteed. The positioning accuracy GDOP diagram of bistatic MIMO radar is analyzed. Based on the analysis results, the array design of bistatic MIMO radar is discussed. Finally, a reasonable design scheme of station array is given, and the feasibility of the scheme is verified by simulation.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN957.51
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 赵永波,刘茂仓,张守宏;综合脉冲与孔径雷达的距离与方向耦合栅瓣现象及其克服方法[J];电子与信息学报;2001年04期
2 张剑云;郑志东;李小波;;双基地MIMO雷达收发角及多普勒频率的联合估计算法[J];电子与信息学报;2010年08期
3 程院兵;顾红;苏卫民;;一种新的双基地MIMO雷达快速多目标定位算法[J];电子与信息学报;2012年02期
4 陆珉;许红波;朱宇涛;粟毅;;MIMO雷达DOA估计阵列设计[J];航空学报;2010年07期
5 曾宪林;靶场测量激光雷达发展综述[J];红外技术;2000年05期
6 张新胜;DBF技术在雷达领域中的应用[J];雷达科学与技术;2004年05期
7 和洁;冯大政;李晓明;;基于多重混合遗传算法的MIMO雷达天线布阵优化[J];微波学报;2010年04期
8 杨明磊;陈伯孝;张守宏;;微波综合脉冲孔径雷达方向图综合研究[J];西安电子科技大学学报;2007年05期
9 曲毅;廖桂生;朱圣棋;李军;;MIMO雷达的目标运动方向及速度估计[J];西安电子科技大学学报;2008年05期
10 王永诚,张令坤;多站时差定位技术研究[J];现代雷达;2003年02期
相关博士学位论文 前1条
1 程院兵;噪声MIMO雷达角度估计算法研究[D];南京理工大学;2012年
,本文编号:1630944
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1630944.html