高速运动平台下MIMO雷达信号的设计与补偿

发布时间：2022-07-29 14:41

　　随着飞行器和各类武器装备机动速度的提高,雷达作为战场上的“眼睛”正面临着越来越艰巨的挑战。MIMO雷达是一种新型的雷达系统,与传统相控阵相比,它有着独特的发展优势及前景。但如果搭载的平台存在高速运动时,其会对MIMO雷达产生复杂的影响及干扰,例如会降低信号性能以及引起方向图的畸变,进而导致雷达的检测性能有所下降,因此针对高速运动平台下的MIMO雷达需要对其进行空域、时域以及频域等各方面的补偿以确保其适用性。本文主要从MIMO雷达信号的优化设计、运动平台下MIMO雷达发射方向图的补偿以及距离多普勒运动补偿三个方面展开研究。本文的主要研究内容如下:1.研究了MIMO雷达的基本工作原理,并比较了和传统相控阵的差异所在,然后介绍了雷达模糊函数的基本概念,分别给出了速度模糊函数和距离模糊函数的定义表达式以及物理意义,构建了MIMO阵列模型。2.研究了MIMO雷达发射信号的波形设计与优化方法,介绍并分析了MIMO雷达发射信号的基本要求和评价指标,利用遗传算法对发射信号进行迭代优化,通过构建代价函数以及各种参数的设定,研究了不同码长和不同编码方式下的发射信号的性能和变化规律。3.研究了基于信号修正的... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 MIMO雷达技术的研究现状
        1.2.2 MIMO雷达运动补偿的研究现状
    1.3 主要研究内容及论文结构
第2章 MIMO雷达发射信号设计基础
    2.1 引言
    2.2 MIMO雷达的工作原理
    2.3 模糊函数
    2.4 MIMO雷达的阵列模型
    2.5 本章小结
第3章 MIMO雷达信号的优化设计
    3.1 引言
    3.2 相位编码信号
    3.3 波形正交性能优化准则
    3.4 基于遗传算法的波形优化设计
        3.4.1 遗传算法的基本原理
        3.4.2 利用遗传算法优化发射波形
    3.5 仿真结果及分析
        3.5.1 信号优化设计
        3.5.2 信号性能评估
    3.6 本章小结
第4章 MIMO雷达发射方向图空域运动补偿
    4.1 引言
    4.2 基于信号的静止平台发射方向图设计
        4.2.1 基于均匀线阵的发射方向图
        4.2.2 基于均匀面阵的发射方向图
        4.2.3 仿真结果及分析
    4.3 平台运动对空域发射方向图的影响
        4.3.1 运动平台下的阵列处理模型
        4.3.2 仿真结果及分析
    4.4 基于信号修正的空域发射方向图补偿方法
        4.4.1 空域运动补偿原理
        4.4.2 仿真结果及分析
    4.5 本章小结
第5章 MIMO雷达距离-多普勒运动补偿
    5.1 引言
    5.2 平台运动的距离补偿方法
        5.2.1 包络插值移位法
        5.2.2 Keystone变换法
    5.3 平台运动的速度补偿方法
        5.3.1 Wigner-Hough变换
        5.3.2 分数阶傅里叶变换
    5.4 基于发射-接收联合处理的距离多普勒补偿方法
        5.4.1 基于平台先验信息对信号进行预处理
        5.4.2 基于解线性调频法对回波进行处理
    5.5 仿真结果及分析
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3666647