第 38 卷 第 1 期 电 子 科 技 大 学 学 报 Vol.38 No.1
2009年1月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Jan. 2009
MIMO
雷达正交频分
LFM
信号设计及性能分析
刘 波,韩春林,苗江宏
(
电子科技大学电子工程学院 成都
610054)
【摘要】多输入多输出(MIMO)雷达是最近提出的新的雷达技术,在发射端全向发射正交信号,在接收端对接收信号进行
匹配滤波处理来恢复发射信号分量,因而信号的正交性好坏是MIMO雷达实现的关键。该文分析了正交频分线性调频(OFD-
LFM)信号的互模糊函数,对互相关峰值旁瓣电平出现的位置及幅度大小进行了分析,给出了最小化 OFD-LFM信号间互相关
影响的参数之间的关系。通过对信号互相关的仿真结果及对目标回波信号匹配滤波的仿真结果,证明了理论分析的正确性。
关 键 词 模糊函数
;
互相关
;
多输入多输出雷达
;
正交频分
中图分类号
TN911.72
文献标识码
A
OFD-LFM Signal Design and Performance Analysis for MIMO Radar
LIU Bo, HAN Chun-lin, and MIAO Jiang-hong
(School of Electronic Engineering, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054)
Abstract Multi-input multi-output (MIMO) radar is a new radar technique developed recently. On
transmitting, each channel radiates a unique and orthogonally coded waveform. On receiving, the return signals are
processed through a bank of matched filters to separate each transmitted signal. Hence, the orthogonal performance
between signals is crucial for implementing MIMO radar system. In this paper, the cross-ambiguity of OFD-LFM
(orthogonal frequency division linear frequency modulation)signals is analyzed. The location and level of the cross-
correlation peaks are investigated. The relation between the parameters that minimize the cross-correlation peaks of
MIMO signals is derived. The simulation validates the correctness of the proposed theoretical analysis.
Key words ambiguity function; cross-correlation; multiple input multiple output radar; orthogonal
frequency division
MIMO
雷达是最近提出的新的雷达技术
[1-2]
,正
吸引越来越多学者的兴趣。
MIMO
雷达各子阵全向
发射正交的波形集,接收端通过匹配处理来恢复各
发射信号分量
[3]
。因而高性能的正交波形设计是
MIMO
雷达实现的关键
[1]
,为了避免自干扰和检测
混淆,
MIMO
雷达正交波形需要精心设计;高的距
离分辨率及多目标分辨率要求信号的非周期自相关
函数有低的峰值旁瓣电平,而
MIMO
雷达的信号处
理要求信号间有低的互相关峰值电平。
MIMO
雷达能够采用各种不同的正交波形,如
正交多相码
[4]
、正交离散频率编码
[5-6]
。文献
[7]
对步进
频率编码栅瓣置零进行了研究,文献
[8]
则基于互信
息及最小均方误差对正交波形进行设计。频率正交
LFM
信号也是一种具有良好性能的雷达波形,称之
为
OFD-LFM
波形。由于正交波形在滑动匹配滤波过
程中其互相关将对正交性产生影响,因而本文对
收稿日期:2007 − 07 − 13;修回日期:2008 − 04 − 03
基金项目:国家自然科学基金(60672044)
作者简介:刘 波(1974 − ),男,博士,主要从事MIMO雷达信号处理方面的研究.