正交多频信号处理技术在MIMO雷达中的应用研究

"本文是一篇关于正交波形MIMO雷达信号设计及处理的博士学位论文，作者段军棋，指导教师何子述，研究内容涉及正交多频信号设计、正交噪声信号设计和正交混沌信号设计。" 正文: 这篇论文详细探讨了多输入多输出（MIMO）雷达系统中的关键问题，特别是正交波形的设计和处理技术。MIMO雷达因其在目标检测、角度测量、动态范围和低截获概率等方面的优越性能，近年来受到了广泛关注。正交MIMO雷达系统中，每个发射天线发送的信号相互正交，接收端则通过信号处理来合成和积累信号。 在正交多频信号设计方面，论文提出了通用的正交多频信号形式，并分析了几种可能的信号类型，包括常规OFDM、LFM和正交多相编码作为特殊案例。为了提高多普勒处理的性能，论文还介绍了多普勒模糊分辨技术、多普勒积累方法以及高分辨率多普勒处理算法，并通过理论分析或仿真验证了这些方法的有效性。此外，论文引入了多载波相位编码（MCPC）信号，并开发了一种快速的脉压处理方法，以提升MCPC信号在MIMO雷达中的应用效果。 在正交噪声信号设计部分，作者提出了一种改进雷达探测性能的噪声信号生成和优化方法。通过谱成形技术优化旁瓣，以及使用非线性映射控制信号的峰值因子，可以灵活调整信号的峰值因子。由于噪声信号的优良互相关特性，这种方法在相关性能上超越了传统的MIMO雷达信号，如正交离散频率编码信号（DFCW）和正交多相编码信号。 论文的另一重点是正交混沌信号设计。研究了混沌系统参数和初值对雷达探测性能的影响，制定了参数优化准则和初值选择方法。论文还探讨了如何改变模拟信号带宽以及相应的滤波处理，为混沌信号在实际应用中的设计提供了指导。 这篇博士学位论文为正交MIMO雷达系统的性能提升提供了新的理论基础和技术手段，特别是在信号设计和处理方面，为未来雷达技术的发展开辟了新的研究方向。通过深入研究和创新，这些技术有望进一步提升雷达系统的探测能力、抗干扰能力和适应性。