低复杂度MIMO雷达目标探测理论与设计
发布时间：2021-04-23 00:36
相比于传统相控阵雷达,多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）雷达在灵活性和目标探测性能方面更具优势,是目前雷达研究领域的热点之一。当MIMO雷达配置较多的软硬件资源以提升目标探测性能时,其复杂度往往较高且可能存在不必要的资源浪费。例如,当MIMO雷达配置较多的收发天线并对所有路径的信号进行奈奎斯特采样时,会产生大量的样本。样本数量较多不利于信号的实时处理,且可能存在大量的冗余。因此,在雷达复杂度受限的情况下,合理地利用软硬件资源以尽可能提升雷达的性能,具有重要的理论与实际意义。在上述背景下,本文围绕低复杂度MIMO雷达目标探测问题进行了研究。本文所做的工作总结如下:（1）当MIMO雷达可采用的发射天线数目较多时,利用所有天线发射的信号进行目标探测,可能导致最优检测统计量复杂度过高。针对该问题,本文提出基于检测统计分量选择的低复杂度MIMO雷达接收机设计方法。如果目标反射系数是空间不相关的且杂波加噪声是空间白的,该方法等价于发射站选择。本文进一步提出针对正交波形的基于信杂噪比的发射站选择方法和针对非正交波形的基于KL（Kullback-Le...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 MIMO雷达目标探测
1.3 低复杂度雷达研究现状
1.3.1 天线选择研究现状
1.3.2 亚奈奎斯特雷达研究现状
1.4 本文的主要内容和章节安排
第二章 基于检测统计分量优选的低复杂度MIMO雷达接收机设计
2.1 信号模型
2.2 似然比检测
2.3 检测统计分量优选
2.4 基于发射站选择的最优接收机
2.4.1 正交波形下的设计
2.4.2 任意波形下的设计
2.5 仿真分析
2.5.1 正交波形下最优发射站选择
2.5.2 非正交波形下最优发射站选择
2.5.3 非正交波形下基于KL距离的发射站选择
2.5.4 复杂度的节省
2.5.5 非理想情况
2.6 本章小结
第三章 基于亚奈奎斯特采样的雷达目标检测
3.1 信号模型
3.2 基于频域采样的检测器
3.2.1 似然比检测器
3.2.2 检测性能
3.3 亚奈奎斯特采样方法
3.3.1 基于信噪密度比选择的亚奈奎斯特采样
3.3.2 基于均匀随机选择的亚奈奎斯特采样
3.4 样本数和信号带宽对检测性能的影响
3.4.1 样本数的影响
3.4.2 信号带宽的影响
3.5 仿真分析
3.6 本章小结
第四章 杂波环境中的亚奈奎斯特雷达接收机优化设计
4.1 信号模型
4.2 杂波中的最优检测器
4.2.1 似然比检测器
4.2.2 检测性能
4.3 杂波中的亚奈奎斯特采样
4.3.1 基于均匀随机选择的亚奈奎斯特采样性能
4.3.2 样本数的影响
4.4 非信号依赖杂波中的亚奈奎斯特检测
4.4.1 采样范围
4.4.2 基于信杂噪密度比选择的亚奈奎斯特采样
4.5 信号依赖杂波中的亚奈奎斯特检测
4.5.1 采样范围
4.5.2 低复杂度接收机设计
4.5.3 信号带宽的影响
4.6 仿真分析
4.6.1 非信号依赖杂波
4.6.2 信号依赖杂波
4.7 本章小结
第五章 低复杂度MIMO雷达时间反转目标探测
5.1 信号模型
5.2 基于频域采样的目标探测
5.3 复双高斯随机变量的统计特性
5.3.1 概率密度函数
5.3.2 概率密度函数的收敛性
5.3.3 均值和方差
5.3.4 复高斯随机变量比的分布
5.4 低复杂度接收机设计
5.5 仿真分析
5.5.1 复高斯随机变量之积
5.5.2 复高斯随机变量之比
5.5.3 低复杂度时间反转目标检测
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3154742
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 MIMO雷达目标探测
1.3 低复杂度雷达研究现状
1.3.1 天线选择研究现状
1.3.2 亚奈奎斯特雷达研究现状
1.4 本文的主要内容和章节安排
第二章 基于检测统计分量优选的低复杂度MIMO雷达接收机设计
2.1 信号模型
2.2 似然比检测
2.3 检测统计分量优选
2.4 基于发射站选择的最优接收机
2.4.1 正交波形下的设计
2.4.2 任意波形下的设计
2.5 仿真分析
2.5.1 正交波形下最优发射站选择
2.5.2 非正交波形下最优发射站选择
2.5.3 非正交波形下基于KL距离的发射站选择
2.5.4 复杂度的节省
2.5.5 非理想情况
2.6 本章小结
第三章 基于亚奈奎斯特采样的雷达目标检测
3.1 信号模型
3.2 基于频域采样的检测器
3.2.1 似然比检测器
3.2.2 检测性能
3.3 亚奈奎斯特采样方法
3.3.1 基于信噪密度比选择的亚奈奎斯特采样
3.3.2 基于均匀随机选择的亚奈奎斯特采样
3.4 样本数和信号带宽对检测性能的影响
3.4.1 样本数的影响
3.4.2 信号带宽的影响
3.5 仿真分析
3.6 本章小结
第四章 杂波环境中的亚奈奎斯特雷达接收机优化设计
4.1 信号模型
4.2 杂波中的最优检测器
4.2.1 似然比检测器
4.2.2 检测性能
4.3 杂波中的亚奈奎斯特采样
4.3.1 基于均匀随机选择的亚奈奎斯特采样性能
4.3.2 样本数的影响
4.4 非信号依赖杂波中的亚奈奎斯特检测
4.4.1 采样范围
4.4.2 基于信杂噪密度比选择的亚奈奎斯特采样
4.5 信号依赖杂波中的亚奈奎斯特检测
4.5.1 采样范围
4.5.2 低复杂度接收机设计
4.5.3 信号带宽的影响
4.6 仿真分析
4.6.1 非信号依赖杂波
4.6.2 信号依赖杂波
4.7 本章小结
第五章 低复杂度MIMO雷达时间反转目标探测
5.1 信号模型
5.2 基于频域采样的目标探测
5.3 复双高斯随机变量的统计特性
5.3.1 概率密度函数
5.3.2 概率密度函数的收敛性
5.3.3 均值和方差
5.3.4 复高斯随机变量比的分布
5.4 低复杂度接收机设计
5.5 仿真分析
5.5.1 复高斯随机变量之积
5.5.2 复高斯随机变量之比
5.5.3 低复杂度时间反转目标检测
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3154742
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3154742.html
