频率分集阵列MIMO雷达目标参数估计方法研究

发布时间：2021-04-24 00:35

　　频率分集阵列（frequency diversity array,简称FDA）是一个等距线型阵列,与普通阵列的差异表现在,频率分集阵列在各发射天线阵元之间引入了一个远小于发射载波频率的频率偏移量,从而产生距离-角度依赖的波形。对比于传统的相控阵雷达,频率分集阵列在发射端额外加入了距离维自由度。频率分集阵列雷达借用MIMO体制将发射端的距离自由度虚拟到接收端,从而形成了联合接收-发射的虚拟导向矢量,对联合估计目标的方位角信息和距离信息提供了条件。但是,想通过传统频率分集阵列雷达的波束直接获得目标的位置信息甚至是无模糊的距离信息存在相当的难度。本文基于频率分集阵列雷达展开了一系列的工作:1、分析了FDA雷达波束方向图的周期及距离-角度耦合特性。同时介绍了两种接收信号处理方法:第一种是单一频率信号接收处理,该机制的接收天线阵元只接收自身发射的同频率信号;第二种是全部频率信号接收处理,该机制的接收天线阵元接收所有发射天线阵元所发射的信号。同时,针对波束耦合特性,给出了解方向图耦合的方法:设计非线性递增的频率偏移量,期望形成非连续的方向图。本文对采用第二种接收机制的传统频率分集阵列MIMO雷达研... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状
    1.3 本文的主要内容及安排
    1.4 本章小结
第二章 频率分集阵列波形特性分析
    2.1 引言
    2.2 频率分集阵列雷达模型
    2.3 频率分集阵列发射维方向图
        2.3.1 距离角度耦合方向图
        2.3.2 FDA发射维方向图周期性
    2.4 频率分集阵列雷达接收处理
        2.4.1 频率分集阵列雷达接收信号
        2.4.2 单一频率接收机制
        2.4.3 全部频率接收机制
    2.5 FDA波束方向图解耦合方法
        2.5.1 基于非线性递增频偏的FDA解耦合方法
        2.5.2 基于非线性频偏和阵元间隔的FDA去耦合方法
        2.5.3 解耦合性能分析
    2.6 本章小结
第三章 FDA-MIMO雷达参数估计方法
    3.1 引言
    3.2 频率分集阵列MIMO雷达信号模型
    3.3 基于波束扫描的目标参数估计方法
        3.3.1 算法的基本原理
        3.3.2 距离角度分辨率分析
    3.4 基于双脉冲波束扫描的目标参数快速估计方法
        3.4.1 算法基本原理
        3.4.2 算法步骤
    3.5 两种波束扫描法的实验仿真及验证
        3.5.1 波束扫描法
        3.5.2 双脉冲波束扫描法
    3.6 基于FDA-MIMO雷达的脉冲压缩处理
        3.6.1 FDA-MIMO雷达二相编码信号模型
        3.6.2 接收信号脉冲压缩处理
        3.6.3 仿真结果及分析
    3.7 本章小结
第四章 非线性频偏的FDA-MIMO雷达目标定位方法
    4.1 引言
    4.2 传统MUSIC目标定位方法
    4.3 降维MUSIC目标定位方法
        4.3.1 算法基本原理
        4.3.2 算法步骤
    4.4 双脉冲MUSIC目标定位方法
        4.4.1 双脉冲MUSIC算法基本原理
        4.4.2 双脉冲MUSIC算法步骤
    4.5 实验仿真与分析
        4.5.1 单目标仿真实验及结果分析
        4.5.2 多目标仿真实验及结果分析
        4.5.3 目标定位性能分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3156339