MIMO天波超视距雷达信号处理与仿真

发布时间：2017-08-17 01:30

  本文关键词：MIMO天波超视距雷达信号处理与仿真

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【摘要】：MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天波超视距雷达,将MIMO雷达的技术和特点应用于天波超视距(Over-The-Horizon,OTH)雷达中,构造了天波超视距、多输入多输出合二为一的新体制雷达模型,此模型在海内外,已经受到了众多雷达领域研究人员的关注和研究。本文考虑MIMO-OTH雷达工作在特定的布站体制中,有别于传统天波超视距雷达布置的庞大发射、接收阵列天线,本文布置了小型化阵列天线,就MIMO-OTH雷达的多站信号联合处理问题进行研究和分析,开展的主要工作和贡献如下:(1)信号相参性分析从信号传输的角度分析接收信号间的相参性,主要考虑不同传输路径的雷达信号对目标的反射系数和路径衰减的影响。重点分析了多接收站的信号之间由于路径距离差而引起的相位差问题。通过仿真分析,指出多站MIMO-OTH雷达的多信号间不适宜采用相参处理,而适合采用更加稳健的非相干处理。(2)非相干多站MIMO-OTH雷达目标位置和速度联合估计性能基于构建的信号接收模型,在发射信号相互独立,噪声杂波为零均值复高斯白噪声随机过程和反射系数相互独立的条件下,推导了最大似然(MaximumLikelihood,ML)估计和目标位置、速度联合估计的克拉美-罗界(Cramer-Rao bound,CRB),并通过Matlab仿真分析了MIMO-OTH雷达的参数估计性能。(3)多站MIMO-OTH雷达目标检测考虑到特定的雷达基站布局,给出目标检测器的两种实现方式,即集中式处理和分布式处理,且分析对比了两种目标检测处理方式。根据最优检测的理论,结合推荐布站形式的性能和传统雷达处理方法,给出了优化的信号处理结构,极大程度上提高了运算效率。然后探讨了多站MIMO-OTH雷达存在的位置之间和速度之间的耦合问题。
【关键词】：天波超视距(OTH)雷达 MIMO雷达 联合参数估计 目标检测
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究历史与现状11-13
• 1.3 本文结构安排13-14
• 第二章 MIMO-OTH雷达信号模型14-21
• 2.1 电离层模型14-18
• 2.2 MIMO-OTH雷达接收信号模型18-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 MIMO-OTH雷达回波信号相参性分析21-31
• 3.1 MIMO-OTH雷达回波信号模型21-22
• 3.2 不同路径传播相参性22-26
• 3.2.1 站间相位差22-25
• 3.2.2 同y坐标接收站25-26
• 3.3 电离层传播对相参性影响26-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 MIMO-OTH雷达目标参数联合估计31-44
• 4.1 最大似然（ML）估计推导31-33
• 4.2 克拉美-罗界33-40
• 4.2.1 克拉美-罗界推导34-37
• 4.2.2 雷达坐标下的克拉美-罗界推导37-40
• 4.3 仿真结果和分析40-43
• 4.3.1 仿真设置40
• 4.3.2 克拉美-罗界分析40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 MIMO-OTH雷达联合目标检测44-64
• 5.1 目标检测器分析44-51
• 5.1.1 信号模型44-45
• 5.1.2 集中式目标检测器45-48
• 5.1.3 分布式目标检测器48-49
• 5.1.4 两个检测器比较49-51
• 5.2 信号处理架构优化51-55
• 5.2.1 单元格划分51-52
• 5.2.2 优化处理结构52-55
• 5.3 MIMO-OTH雷达模糊特性55-63
• 5.3.1 位置和速度处理55-56
• 5.3.2 位置耦合56-60
• 5.3.3 速度耦合60-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第六章 结论与展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间的研究成果69-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 赵志国;陈建文;杨敏;鲍拯;吴瑕;;MIMO天波雷达波形综合分析与改进[J];现代雷达;2012年05期

2 刘志国;廖桂生;王亚利;;双基地MIMO雷达参数辨识性分析[J];系统工程与电子技术;2010年09期

3 肖文书;;MIMO雷达中的信号检测[J];电子学报;2010年03期

4 陈校平;曾祥能;;MIMO雷达在防空反导作战中的优势分析[J];电讯技术;2009年10期

5 汤俊;伍勇;彭应宁;王秀坛;;MIMO雷达检测性能和系统配置研究[J];中国科学(F辑:信息科学);2009年07期

6 戴喜增;彭应宁;汤俊;;MIMO雷达检测性能[J];清华大学学报(自然科学版);2007年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郭欣;天波超视距雷达信号处理技术研究[D];南京理工大学;2004年

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本文编号：686530