MIMO体制下的天波雷达多普勒扩展杂波抑制算法

"基于MIMO体制的天波雷达多普勒扩展杂波抑制算法，通过采用正交波形、脉压处理、MIMO体制阻塞矩阵和自适应波束形成等技术，有效地抑制了天波超视距雷达中的多普勒扩展杂波，提高了信干噪比，提升了舰船目标检测能力。" 这篇论文主要探讨了如何解决天波超视距雷达（OTHR）在检测舰船目标时面临的多普勒扩展杂波（SDC）问题。多普勒扩展杂波是由于大气折射引起的，极大地影响了雷达的目标探测性能，尤其是在天波雷达中，这种影响尤为严重。 论文提出的解决方案是基于多输入多输出（MIMO）体制的一种新方法。MIMO体制在无线通信中已经证明其在提高信号传输效率和抗干扰能力方面的优势，论文将其应用于雷达系统中，以对抗SDC。首先，使用正交波形作为各个发射阵元的发射信号，这样可以减少发射信号之间的相互干扰，提高信号的分辨力。正交波形的选择有助于在多个发射通道之间保持良好的隔离。 接下来，论文中提到的脉压处理是将接收到的信号进行压缩，以提高信号的幅度分辨率。脉压技术通常用于脉冲雷达系统中，它能有效地将宽带信号转换为窄带信号，从而减小多普勒扩展的影响。 随后，论文采用了MIMO体制的阻塞矩阵对观测方向的回波信号进行预处理。阻塞矩阵是一种利用矩阵运算来消除非期望方向的干扰的技术，它可以有效地抑制非观测方向的杂波，提高信号质量。 然后，通过最小方差无失真响应（MVDR）方法进行自适应波束形成。MVDR是一种自适应滤波技术，它能根据环境和目标特性调整波束形状，以最大限度地减少干扰，同时保持对目标信号的无失真传输。 最后，论文利用等效带宽计算公式确定频域窗函数的宽度，并应用相位梯度算法解相位污染。这一步骤旨在进一步净化回波信号，改善信噪比，确保目标信息的准确提取。 通过计算机仿真实验，该算法的有效性得到了验证。实验结果表明，这种方法能够显著抑制SDC，提高天波雷达的检测能力和目标识别性能，对于提升天波超视距雷达在复杂环境下的作战效能具有重要意义。 关键词包括：天波超视距雷达、多输入多输出、阻塞矩阵和多普勒扩展杂波，这些都是论文研究的核心内容和技术关键点。这篇研究对于深入理解并改进天波雷达系统的性能，尤其是在对抗多普勒扩展杂波方面，提供了重要的理论和技术支持。