正交波形MIMO雷达信号设计与处理技术研究

"本文详细探讨了多输入多输出（MIMO）雷达的概念、空间结构模型以及波形设计和处理的研究。MIMO雷达是由多个发射和接收天线组成，通过发送相互正交的信号来提升雷达性能，包括目标检测能力、角度测量精度、动态范围和低截获概率。本文作者段军棋在导师何子述的指导下，对正交波形MIMO雷达进行了深入研究，主要包括三个方面：正交多频信号设计、正交噪声信号设计和正交混沌信号设计。 在正交多频信号设计部分，文章提出了通用的正交多频信号模型，涵盖了OFDM-LFM和正交多相编码等特例，并研发了多普勒模糊分辨技术、多普勒积累方法和高分辨多普勒处理算法，以提高雷达的多普勒处理性能。同时，引入了多载波相位编码（MCPC）信号，结合脉压技术，进一步提升了雷达的探测能力。 在正交噪声信号设计中，为了改进雷达探测性能，作者提出了一种噪声信号的生成和优化方法，利用谱成形技术优化旁瓣，并通过非线性映射控制信号的峰值因子，以适应不同应用场景的需求。这种设计保留了噪声信号的优秀互相关特性，相比传统的MIMO雷达信号，如正交离散频率编码（DFCW）和正交多相编码信号，具有更高的相关性能。 在正交混沌信号设计章节，研究了混沌系统的参数和初值对雷达探测性能的影响，提出了优化参数选择的准则和初值设定方法，以及调整模拟信号带宽的策略，并对滤波处理进行了探讨。通过这些方法，可以定制适合特定应用需求的混沌信号，从而提升雷达系统的整体性能。 该博士学位论文全面地阐述了MIMO雷达的理论基础和实际应用，特别是在正交波形设计上的创新，为MIMO雷达的性能优化提供了新的思路和方法。"