正交波形MIMO雷达信号设计与去模糊处理研究

"本文是电子科技大学段军棋博士的学位论文，研究主题涉及MIMO雷达信号设计和处理，重点讨论了正交波形在MIMO雷达中的应用，旨在提高雷达性能，包括目标检测、角度测量、动态范围和低截获概率。" 正文: MIMO（多输入多输出）雷达是一种先进的雷达系统，由麻省理工学院林肯实验室、贝尔实验室和新泽西技术研究所等机构率先提出，近年来在雷达技术领域引起了广泛的研究兴趣。MIMO雷达的核心特点是利用多个发射和接收天线，发送和接收相互正交的信号，形成宽波束并增强信号处理效果。这种系统在性能上优于传统的单天线雷达，特别是在目标检测、角度分辨率、动态范围以及降低被敌方探测的概率方面。 正交波形在MIMO雷达中扮演着关键角色，因为它们直接影响雷达系统的整体性能。设计良好的正交波形能充分利用MIMO雷达的潜能，从而实现更高效的探测。段军棋博士的论文主要集中在三个方面： 1. 正交多频信号设计与处理：论文探讨了一种通用的正交多频信号形式，涵盖了多种可能的类型，如OFDM（正交频分复用）、LFM（线性调频）和正交多相编码。为了提高多普勒模糊分辨率，提出了相应的处理技术，包括多普勒积累方法和高分辨率多普勒处理算法。此外，还引入了多载波相位编码（MCPC）信号，并提出了一种快速脉冲压缩方法。 2. 正交噪声信号设计：论文提出了改进雷达探测性能的噪声信号生成和优化策略。通过谱成形技术优化旁瓣，并采用非线性映射来控制信号的峰值因子，使得峰值因子可以根据需要调整。同时，利用噪声信号的优秀自相关特性，设计出的信号相比现有的MIMO雷达信号（如正交离散频率编码DFCW和正交多相编码信号）具有更好的相关性能。 3. 正交混沌信号设计：这部分研究了混沌系统参数和初值对雷达探测性能的影响，制定了参数优化准则和初值选择方法。探讨了两种改变模拟信号带宽的方式，并对滤波处理进行了研究。在实际设计中，会选择适合雷达应用的混沌系统参数和初值，以优化性能。 通过这些研究，段军棋博士的论文为MIMO雷达的波形设计提供了新的思路和方法，有助于提升雷达系统的综合性能，尤其是在应对多普勒模糊、提高信号质量和增强系统抗干扰能力等方面。