正交多频MIMO雷达信号设计与处理技术探索

"这篇博士学位论文探讨了正交多频MIMO雷达信号的设计和处理方法，旨在提高雷达系统的性能。论文作者段军棋在信号与信息处理专业，由何子述教授指导，完成于2009年。" MIMO雷达（多输入多输出）是一种先进的雷达技术，由多个发射和接收天线组成，可以发送和接收正交的信号，从而在空间中形成低增益宽波束。这种技术因其在目标检测、角度测量、动态范围和低截获概率等方面的优越性，受到了广泛的关注。 正交多频MIMO雷达信号是该领域的核心研究内容。论文中介绍了相位编码信号作为常用的压缩波形，但在组网或MIMO雷达中使用时，为了防止电磁干扰，需要设计正交多相编码波形。传统的设计方法如模拟退火算法和遗传算法虽能产生正交波形，但其自相关旁瓣和互相关峰值电平限制了实际应用。多频信号被用来对抗目标RCS波动和多径效应，分为单一频率发射和多载频同时发射两类，如Costas信号和OFDM信号。 论文提出了正交多频信号的通用形式，并特别关注了MCPC（多载波相位编码）信号。MCPC信号提供了更高的设计自由度，可以简化脉冲压缩过程并改进探测性能。论文还介绍了针对多频信号的多普勒处理技术，包括多普勒模糊分辨率、积累方法和高分辨算法。 此外，论文还探讨了正交噪声信号和正交混沌信号的设计。噪声信号的优化能提升雷达的探测性能，通过谱成形技术控制旁瓣，非线性映射可以调整信号的峰值因子。混沌信号则通过优化混沌系统参数和初值来改善雷达性能，调整信号带宽和滤波处理也是关键步骤。 这篇论文在正交多频MIMO雷达信号设计和处理方面做出了重要贡献，不仅丰富了信号类型，也提出了有效的处理技术，为提高雷达系统性能提供了理论支持。