基于MMSE的双基地MIMO雷达波形解相关算法研究

"双基地MIMO雷达波形解相关算法 (2014年)"，该研究提出了一种针对多输入多输出（MIMO）雷达系统的波形解相关算法，旨在解决由于波形相关性导致的系统性能下降问题。通过采用最小均方误差（MMSE）准则，设计了一个在接收端消除波形相关性的解相关器，并运用共轭梯度法求解最小二乘解，从而克服传统解相关器中的色噪声增强问题。此外，通过级联多项式展开的方法简化了算法，降低了计算复杂度。仿真结果显示，该算法在双基地MIMO雷达的收发角度联合估计中表现出了良好的效果。 在MIMO雷达系统中，波形的相关性是一个关键问题，因为不理想的波形自相关和互相关特性会影响雷达的探测性能，比如距离分辨力、角度分辨力和检测能力等。传统的解相关算法在处理色噪声（非白噪声）时可能面临挑战，导致性能下降。而本文提出的MMSE解相关算法，其核心在于构建一个能够最小化均方误差的代价函数。这个代价函数考虑了波形的相关性和接收信号的统计特性，目的是最大化信号与噪声的分离。 共轭梯度法是一种求解线性方程组的迭代方法，适用于大型稀疏矩阵问题，它在此处用于求解MMSE解相关器的最小二乘解。这种方法相对于其他优化算法有较好的收敛速度和稳定性，可以有效地处理高维空间中的问题。 为了降低计算复杂度，研究人员采用了级联多项式展开技术。这一技术是将复杂的函数或表达式通过多项式展开成简单的项，便于计算。在本算法中，这一步骤使得原本复杂的解相关运算变得更为高效，适合实时或近实时的雷达系统应用。 仿真结果表明，该MMSE波形解相关算法在双基地MIMO雷达中能有效提升收发角度的联合估计精度。双基地雷达相较于单基地雷达，具有更高的方位分辨率和更强大的抗干扰能力，但其波形设计和信号处理更加复杂。因此，这一解相关算法对于改善双基地MIMO雷达系统的整体性能具有重要意义。 这项工作在MIMO雷达波形设计领域提出了一个创新的解决方案，对于提高雷达系统的性能和适应性具有重要的理论价值和实际应用前景。它为未来MIMO雷达系统的设计和优化提供了新的思路和技术支持。