单基地MIMO雷达的SIAR体制方向综合与多径测角性能提升

本文主要探讨了基于SIAR体制的单基地MIMO雷达在复杂环境下的方向综合与测角性能。针对现代战场上对精确制导和远程打击需求的增长，MIMO雷达因其多传感器数据融合的优势而受到广泛关注。MIMO雷达利用多个发射天线和接收天线，分别发送和接收正交信号，包括正交相位编码和正交频率编码，以实现空间上的多重信号传输和接收，从而提高系统的鲁棒性和信息获取能力。 文章针对的是那种发射天线稀疏分布且不共用的单基地MIMO雷达，特别强调了在低仰角目标回波存在多径效应的场景下，如何有效应对。作者提出了一个创新的方向综合方法，即通过综合利用MIMO的发射和接收天线，实施两维数字波束形成(DBF)技术，这不仅提升了雷达的方位和俯仰角分辨率，还提高了测角精度。在这个过程中，通过同时补偿发射和接收天线的相位延迟，能够在接收端实现高效的方向合成，减少不必要的运算量。 此外，文中还引入了面阵广义MUSIC算法，结合多载频工作的特性，能够有效地分离多径相干信号，进一步增强雷达在多径环境中的性能。作者详细地分析了在多径条件下，单基地MIMO雷达在方位和俯仰两个维度上进行角度估计的克拉美-罗界(CRB)，这是一种衡量雷达性能的重要理论指标，它反映了雷达在理想条件下的最小误差估计。 通过计算机仿真，作者验证了所提方法的有效性，证明了在实际应用中，该基于SIAR体制的单基地MIMO雷达能够在复杂环境中提供更精确的目标定位和跟踪能力。这对于现代军事应用具有重要的实践价值，尤其是在高精度打击和信息融合的雷达系统设计中。 这篇论文深入研究了MIMO雷达的关键技术，如方向综合、多径效应抑制和超分辨率，以及相关的算法优化，对于推动单基地MIMO雷达技术的发展具有重要参考意义。