MIMO雷达信号处理：正交波形与工程实现关键技术

毫米波雷达技术在人员计数等领域有着广泛应用，尤其是在TI公司的产品开发中，"扫描方向图"是关键环节。图5.4展示了在设定的仿真条件下，通过调整发射和接收权矢量，实现了理想的接收扫描图、发射扫描图和收发联合扫描图。这些图对于评估接收校正和发射校正的准确性至关重要，因为它们反映了雷达系统在不同角度的性能。 在实际系统中，存储板用于采集回波数据并在离线处理过程中查看目标扫描图。良好的方向图特征，如主瓣的稳定性、旁瓣的低幅值，表明校正过程有效。接收校正后，天线法线方向不变，接收通道误差因子变化不大，这允许将接收波束形成所需的权矢量固化到FPGA中。DSP负责发射校正，因为它会根据发射机每次发射通道误差的变化实时调整匹配滤波器系数。 DSP处理方案的核心在于实时处理多个波束，其中主要包括接收数据、脉冲综合、MTD（Moving Target Detection，移动目标检测）、CFAR（Constant False Alarm Rate，恒虚警率检测）以及响应监控命令进行发射校正。为了验证DSP发射校正程序的正确性，会比较在线和离线处理得到的脉冲综合系数，误差小则证明程序有效。 本文研究的焦点是正交波形MIMO雷达信号处理，这是一种结合了MIMO通信理论和阵列信号处理技术的创新雷达系统。发射端采用正交信号，有助于降低被截获的概率，接收端通过多波束形成提高探测能力。研究内容包括MIMO雷达的基本原理，如信号模型的建立，以及信号处理算法的设计，包括时域和空域匹配滤波器的应用。这些算法旨在优化雷达的性能，提升抗干扰能力和目标检测精度。 总结来说，本研究围绕毫米波雷达的扫描方向图、接收校正、发射校正以及信号处理策略展开，特别是对于正交波形MIMO雷达的特殊设计和实施流程进行了深入探讨，这对于实际的雷达系统开发具有重要的指导意义。