优化正交噪声信号：降低峰值旁瓣电平的MIMO雷达设计

"降低峰值旁瓣电平，正交噪声信号优化，MIMO雷达，Kaiser窗函数" 正交噪声信号在MIMO雷达系统中扮演着关键角色，因为它们直接影响雷达的性能指标，如目标检测动态范围、角度测量精度和动态范围。MIMO雷达，全称为多输入多输出雷达，是一种先进的雷达技术，由多个发射和接收天线组成，通过发送和接收相互正交的信号来提升雷达性能。这种技术可以生成低增益宽波束，提高目标检测能力和抗干扰能力。 在描述中提到的4.4章节，重点讨论了正交噪声信号的优化方法，特别是如何降低峰值旁瓣电平。峰值旁瓣电平是衡量信号质量的一个重要指标，它直接影响雷达的动态范围。小的峰值旁瓣电平意味着更大的动态范围，从而提高目标检测的敏感度。传统的带限信号的峰值旁瓣电平通常约为13.2dB，但这个水平往往无法满足实际工程需求，因此需要进行优化。 一种常用的优化手段是采用窗函数法，通常在时域中应用以改善信号的频谱特性。然而，该文介绍了一种新的应用，即在频域中使用窗函数来改善信号的自相关特性。Kaiser窗函数被特别提及，因为它能够在主瓣宽度和旁瓣电平之间取得良好的平衡。Kaiser窗函数的表达式包含了贝塞尔函数，通过调整参数可以灵活控制主瓣电平与最高副瓣电平的比例，以达到期望的旁瓣特性。 参数β在Kaiser窗函数中起到关键作用，它可以通过特定的公式计算得出，以适应不同的工程需求。这些公式确保了在保持主瓣电平的同时，能有效地抑制旁瓣，从而降低峰值旁瓣电平，提高雷达系统的性能。 此外，文中还涉及到了其他类型的正交信号设计，包括多频信号、噪声信号和混沌信号的设计。例如，多载波相位编码（MCPC）信号被引入到MIMO雷达中，提供了一种快速的脉压方法。对于噪声信号，通过谱成形技术优化旁瓣，并使用非线性映射控制信号的峰值因子。在混沌信号设计中，探讨了混沌系统参数和初值对雷达探测性能的影响，提出优化准则和选择方法。 这篇博士学位论文深入研究了正交波形在MIMO雷达中的设计及其处理，不仅提出了降低峰值旁瓣电平的策略，还涵盖了多种正交信号类型的设计优化，旨在提升雷达系统的整体性能和探测能力。这些研究成果对于现代雷达系统的设计和改进具有重要的理论和实践价值。