基于一种短波通信编码MIMO雷达波形分析与优化

发布时间：2020-03-13 12:47

【摘要】：多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)雷达采用多发多收天线进行多通道综合处理,其发射波形的模糊函数性质反映着距离多普勒模糊以及相应距离杂波折叠和多普勒频率混叠等目标检测特性,本文以波形模糊性为研究思路,深入研究一种短波通信编码波形在MIMO雷达下无模糊区域分布规律,并以此提出相应改善无模糊区域面积的波形设计方法。本文的研究工作与创新点如下:(1)首先讨论研究短波通信GQ(Goutelard Q-ary)正交编码序列其数学特性与相关函数性质,重点分析该GQ编码波形单周期与多周期下距离谱与多普勒谱无模糊区域分布规律,并以此基础上对比分析该波形在SIMO雷达与MIMO雷达下的无模糊区域面积,得出MIMO雷达下GQ正交波形的面积缩小Z倍的结论;为之后在复杂环境下进行多目标探测奠定相应的波形参数设计理论基础和提供优化思路。(2)设计构造OFD-GQ(Orthogonal Frequency Division-GQ)波形来优化扩大GQ波形MIMO雷达下无模糊区域,并利用理论与仿真得出无模糊区面积扩展Z倍结果,并在此基础设计一种基于序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法的非均匀频点间隔优化空域合成OFD-GQ波形结构,在逼近全向发射功率方向图下,最大旁瓣峰值APSL相比常规波形最大降幅可达8.5dB,进一步改善MIMO雷达下GQ波形的目标检测性能;最后针对GQ不同波形结构下多普勒敏感性进行探究,结果表明GQ波形具有极强多普勒敏感性能,不利于对跨越无模糊多普勒分辨单元的高速运动目标进行探测;而空域合成OFD-GQ波形峰值周期区间增大,在相同多普勒频移区间内有助于提升对目标检测性能;最后对比于等均匀间隔OFD-GQ空域合成信号,非均匀间隔优化波形结构具有较差多普勒频移容忍度。
【图文】：

第 1 章 引言源的合理调配管理与开A3MHF30M 300MVHF UHF1G电视、广播、陆地交通、导航、飞机通信、GSM等远程广播、船岸及船机通信等短波超视距雷达：天波超视距雷达；地波超视距雷达L12GS4GC8G监视雷达、气象雷达、探地雷达等空中航线监视雷达、气象雷达等军用雷达达、轰炸星载或机雷达B C D E F G H1000 10060 30 15 7.5 5 250M 500M 3G 6G HFSWR远程广播信号

空间相干型 MIMO 雷达，发射相互正交的波形能量空间中形成具有相应角度指向性的发射波束，能量均达一种具有低截获(Low Probability of Intercept, LPI)O 雷达波形信号设计与传统雷达系统类似，信号形测性能。在环境中并不存在某种特殊信号可以满足所是根据系统所处的环境与特定的任务要求来设计具有 MIMO 雷达信号设计系统结构与信号处理方式的独式与结构也有相应特点。现有 MIMO 雷达波形设计计优良正交波形信号集为目标，以便在接收端通过匹各通道的回波信号，但是实际研究中并不存在完全正IMO 雷达系统本身，而且 MIMO 雷达系统发射信号来契合，所以也有部分文献对满足一定的相关特性信形设计类似，，MIMO 雷达波形优化设计分成如下四个
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN958

【参考文献】

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本文编号：2586756