知识辅助MIMO雷达波形设计：距离扩展目标与杂波抑制

"11 基于知识辅助的MIMO雷达波形设计方法.pdf" 本文主要探讨了在多输入多输出（MIMO）雷达系统中，如何利用知识辅助来优化雷达波形设计，以应对天线主瓣和副瓣杂波以及强干扰导致的性能下降问题。MIMO雷达因其独特的空间多样性和时间多样性，能够提供更优秀的探测性能和抗干扰能力，但同时也面临着复杂的波形设计挑战。 文章首先提出了一个考虑多种因素的目标函数，这个函数综合评估了波束主瓣增益、旁瓣杂波抑制能力和目标输出的信噪比（SCNR）的改善效果。在波形设计过程中，一个关键的步骤是对约束条件进行松弛处理，这使得波形矩阵在空域和时域上的优化可以解耦，允许分别对空域波束形成和时域波形进行独立优化。这样的解耦策略可以更有效地管理和减少旁瓣杂波的影响，同时增强主瓣的发射效率。 接着，文章采用有限内存的Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (L-BFGS)算法设计恒模发射波形矩阵，以生成具有低副瓣水平的波束图案，这有助于降低杂波影响。然后，通过最大化目标输出的SCNR，利用迭代算法逐步求解优化的主瓣发射波形和接收滤波器。这一过程旨在进一步提高目标检测的灵敏度和系统的抗干扰能力。 文章的验证部分使用了通过电磁仿真得到的距离扩展目标数据，结果证明了所提出的知识辅助MIMO雷达波形设计方法的有效性。这种方法对于提高雷达系统在复杂环境下的生存能力和探测精度具有重要意义，特别是在面临强杂波和干扰的情况下。 关键词：MIMO雷达；知识辅助；波形设计；距离扩展目标 中图分类号：TN957.51 文献标识码：A 文章编号：1009-5896(2016)12-3063-07 DOI:10.11999/JEIT160008 通过这种知识辅助的波形设计方法，MIMO雷达能够在保证系统性能的同时，更好地应对实际环境中可能出现的各种复杂情况，提升了雷达系统的整体效能。