正交波形MIMO雷达信号设计与处理技术研究

这篇博士学位论文详细探讨了多输入多输出（MIMO）雷达信号的设计与处理，特别是关于正交波形的MIMO雷达。MIMO雷达技术由多个机构提出，近年来在理论和实验研究中备受关注。它通过各个发射天线发送正交信号，形成低增益宽波束，接收天线独立接收信号并合成处理，即正交MIMO雷达。 论文的核心研究内容包括： 1. 正交多频信号设计与处理：论文深入研究了正交多频信号的通用形式，讨论了几种典型类型，如OFDM-LFM和正交多相编码。针对多频信号，提出了解决多普勒模糊的技术，以及多普勒积累和高分辨率多普勒处理算法，并对其性能进行了理论和仿真分析。特别地，论文引入了多载波相位编码（MCPC）信号，并设计了一种快速的脉压方法用于MIMO雷达。 2. 正交噪声信号设计：为了提升雷达探测性能，论文提出了噪声信号的生成和优化策略。使用谱成形技术改进旁瓣，并通过非线性映射控制信号的峰值因子，使得峰值因子可调。利用噪声信号的内在良好互相关特性，设计出的相关性能优于传统的MIMO雷达信号，如正交离散频率编码（DFCW）和正交多相编码信号。 3. 正交混沌信号设计：论文研究了混沌系统的参数和初值如何影响雷达探测性能，提出了参数优化准则和初值选择方法。探讨了调整模拟信号带宽的策略和滤波处理，确保在实际设计中，可以选择合适的混沌系统参数以适应不同的雷达应用场景。 该论文为MIMO雷达的正交波形设计提供了新的视角和方法，通过优化信号特性，提高了雷达的检测性能、角度测量精度、动态范围和低截获概率，为MIMO雷达技术的发展做出了重要贡献。