正交噪声MIMO雷达信号优化技术及其应用

"这篇博士学位论文主要探讨了正交波形多输入多输出（MIMO）雷达信号的设计与处理，重点集中在正交噪声信号和混沌信号的设计优化，旨在提升雷达系统的性能和抗干扰能力。" 正文: 多输入多输出（MIMO）雷达技术，作为一种创新的雷达系统设计，自20世纪末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提出以来，已经在雷达领域引起了广泛的关注和深入研究。MIMO雷达的核心思想是通过多个发射和接收天线发送和接收相互正交的信号，从而在空间上形成宽波束，提高目标检测和识别能力，降低截获概率。 正交MIMO雷达相较于传统雷达，具备更优秀的性能，包括增强的目标检测能力、精确的角度测量、较大的动态范围以及较低的截获概率。这些优势很大程度上取决于所使用的正交波形。正交波形设计是MIMO雷达研究的关键，因为它直接影响雷达的性能表现。 论文作者针对正交MIMO雷达的波形设计进行了深入探索，主要包括三个方面： 1. 正交多频信号设计与处理：论文讨论了通用的正交多频信号结构，提出了一些特殊类型，如OFDM-LFM（正交频分复用-线性调频）和正交多相编码。同时，为多频信号开发了多普勒模糊分辨率技术、多普勒积累方法以及高分辨多普勒处理算法，通过理论分析和仿真评估了它们的性能。此外，引入了多载波相位编码（MCPC）信号和相应的脉压技术。 2. 正交噪声信号设计：为了提高雷达探测性能，论文提出了噪声信号的生成和优化策略。采用谱成形技术来优化噪声旁瓣，设计了一种非线性映射方法来控制信号的峰值因子，通过调整映射参数可以灵活控制峰值因子。这种方法保持了噪声信号的优良互相关特性，相比于传统的如正交离散频率编码（DFCW）和正交多相编码信号，其相关性能得到显著提升。 3. 正交混沌信号设计：论文还研究了混沌系统参数和初始条件对雷达探测性能的影响，提出参数优化标准和初值选择策略。通过改变模拟信号带宽和滤波处理，优化混沌信号设计，以适应不同的雷达应用需求。 这篇博士学位论文为正交MIMO雷达的信号设计提供了新的思路和方法，对于提升雷达系统性能，尤其是在噪声管理和混沌信号应用方面，具有重要的理论价值和实践意义。