MIMO声纳失配滤波处理：一种凸优化方法

"基于凸优化方法的MIMO成像声纳的失配滤波处理 (2013年)，作者：刘雄厚、孙超、卓颉、邵炫、谢磊，发表于《西北工业大学学报》2013年6月第31卷第3期，基金项目包括国家自然科学基金(11104222)和西北工业大学博士论文创新基金(CX201101)。" 本文主要探讨了如何利用失配滤波处理来优化多输入多输出（MIMO）成像声纳系统的接收滤波器设计。MIMO技术在雷达和声纳领域中已经得到了广泛的应用，其优势在于通过发射多个相互正交的信号，可以在接收端获得波形分集和虚拟阵元的效果，从而提高系统的性能。 传统的匹配滤波处理在处理MIMO声纳回波时，会计算发射信号与回波的相关性。然而，失配滤波处理则提出了一种新的策略。尽管这可能导致高斯白噪声增益的一定程度降低，但失配滤波器能有效地抑制相关输出的旁瓣级，从而减少距离旁瓣干扰。这种旁瓣干扰在MIMO声纳成像中是一个关键问题，因为它可能掩盖或模糊目标图像。 文章中提到，采用了cvx工具箱来求解失配滤波器的系数。cvx是一个用于构建和求解凸优化问题的软件包，它为复杂的数学优化问题提供了便捷的解决方案。通过cvx，研究人员能够更高效地设计滤波器，以实现对MIMO声纳回波的优化处理。 仿真结果证明了所提出的失配滤波处理方法的有效性。在牺牲一定的高斯白噪声增益后，失配滤波显著降低了成像结果中的距离旁瓣干扰，提升了图像质量。这对于提高MIMO声纳在水下目标检测和成像任务中的性能至关重要。 这篇论文贡献了一种利用凸优化理论来改善MIMO成像声纳性能的新方法，特别是在抑制旁瓣干扰方面。这一研究对于推动MIMO声纳技术的进步，尤其是在水下环境的信号处理和目标识别领域具有重要意义。通过失配滤波，未来的设计可以更有效地平衡噪声抑制和信号增益，从而提高整个系统的探测能力和成像精度。