MIMO雷达的系统优化：时间资源效率提升与性能增强

本文主要探讨了MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）雷达在系统时间资源效率提高方面的优势，以及其在解决传统相控阵雷达面临的问题中的作用。MIMO雷达的基本原理涉及多个发射和接收通道的协同工作，这带来了多项关键改进： 1. **信号截获性能增强**：通过减少发射波束的主瓣增益和功率分配，MIMO雷达使得信号在远处被截获的可能性大大降低，提高了系统的安全性。 2. **检测能力提升**：MIMO模式下，由于子阵功率和方向图增益的降低，即使保持相同的接收通道动态范围，也能探测到更弱的目标回波，增强了对低RCS（雷达截面积）目标的识别能力。 3. **速度分辨力增强**：脉冲积累的倍增使得MIMO雷达的傅立叶变换频率分辨率提高，有助于在强杂波环境中更精确地识别低速目标，如坦克和舰船。 4. **系统指标要求降低**：MIMO发射的正交信号减少了杂散的阵列增益，减轻了对发射杂散和接收机动态范围、频率稳定性等指标的高要求，同时改善了对近距离杂波的抑制。 5. **时间资源效率提高**：MIMO雷达的宽波束设计在数字域内等效于增大了覆盖范围，使得在同一时间内能处理更多的信息，提高了系统的整体效率和多功能性。 文章还详细讨论了MIMO雷达的正交信号设计，包括正交单载波矩形脉冲信号（OFDM）、正交线性调频矩形脉冲信号（OFDMLFM）和正交多相编码信号，这些设计旨在优化雷达的性能和信号处理能力。此外，文中还介绍了基于正交信号体制的相控阵雷达在系统仿真实验中的应用，如波束形成、距离和速度分辨性能的仿真，以及综合平台的模拟，证明了MIMO雷达技术在实际应用中的可行性。 MIMO雷达技术通过优化信号传输和接收，有效解决了传统相控阵雷达在安全、动态范围、MTI/MTD性能、搜索速率和多功能性等方面的挑战，提升了系统的整体效能和资源利用效率。