正交波形MIMO雷达信号设计：STIPT编码与处理技术

"这篇博士学位论文探讨了正交波形MIMO雷达信号的设计和处理，重点关注了如何通过不同的信号类型和编码策略提升雷达系统的性能。作者段军棋在导师何子述的指导下，深入研究了MIMO雷达的概念及其优势，如目标检测能力、角度测量精度、动态范围和低截获概率等。 1. 正交多频信号设计与处理: 论文阐述了一种通用的正交多频信号结构，并列举了包括OFDM、LFM和正交多相编码在内的几种特殊类型。作者提出了针对多频信号的多普勒分辨率增强技术、多普勒积累策略以及高分辨率多普勒处理算法，对这些方法的性能进行了理论和仿真实验。 2. 正交噪声信号设计: 为了改进雷达的探测性能，论文提出了噪声信号的生成和优化策略。通过应用谱成形技术来优化旁瓣，并采用非线性映射控制信号的峰值因子，使得通过调整映射函数参数可以得到不同峰值因子的信号。此外，利用噪声信号的优秀互相关特性，设计出的信号相比传统的MIMO雷达信号（如正交离散频率编码DFCW和正交多相编码）具有更高的相关性能。 3. 正交混沌信号设计: 研究了混沌系统的参数和初始条件如何影响雷达探测效果。定义了系统参数的优化标准和初始值的选择方法，并探讨了改变模拟信号带宽的两种方法，以及对滤波处理的深入研究。在实际设计中，首先选取适合的混沌系统参数和初始条件。 4. STIPT编码和MIMO雷达波形: 提出了一种名为STIPT的波形编码方法，它结合了正交MIMO雷达的概念，能实现无模糊的脉冲串发射模式，允许信号积累。通过相干MCA处理，可以实现高多普勒分辨率。STIPT波形利用多频调制、随机间隔调制或参差间隔编码调制等手段，生成一组具有优良正交性质的波形。论文还详细介绍了正交参差间隔编码的基本设计原理和实例。 5. 修改的相关算法: 传统的信号相关处理可能导致脉冲串信号产生多个峰值，从而引发距离模糊问题，即自相关旁瓣。通过改进的相关算法，可以消除这种模糊性，达到理想的距离旁瓣性能。 该研究为正交MIMO雷达系统提供了新的波形设计思路和信号处理技术，旨在充分挖掘MIMO雷达的潜在性能，提高雷达系统的综合效能。"